细胞衰老介绍与标志物发现及检测

细胞衰老定义：

细胞衰老指的是细胞在最适宜的条件,细胞分裂至一定代数时也会发生停滞,由此细胞周期进入了一种“不可逆”的停滞状态。随着研究的深入,研究人员发现许多因素均可导致细胞衰老,常见的包括活性氧自由基的产生、癌基因的激活或抑癌基因的失活、辐射及各种细胞因子和细胞信号转导等。

细胞衰老应用：

细胞衰老是遗传、环境等共同作用的结果，多种刺激均能导致细胞衰老，这种与分

裂代数无关的衰老称为细胞早熟衰老。所以细胞衰老在机体内广泛存在并贯穿于整个生命阶段，在肿瘤抑制、胚胎发育、机体衰老及组织修复等方面均发挥重要的生理作用。其中，肿瘤抑制是细胞衰老最广为人知的生理学作用，细胞衰老机制尤其是早衰的研究为癌症的发生、发展及治疗提供了新的方向与思路。

科学家们发现让受损的细胞“衰老化”本来是人体中的一种自我保护和修复机制。衰老化机制启动可以及时阻止受损细胞增殖，并且由受损细胞转化成的衰老细胞可以及时被免疫系统清除。这种短期的细胞衰老化反应对于胚胎发育，创伤修复，组织再生和阻止癌细胞产生都有益处。所以在那个期间中，细胞衰老化被普遍认为是预防癌症的机制之一。

衰老细胞的成因和影响

细胞衰老标志物：

衰老的细胞除生长停滞外，还具有一些共同的衰老表型与特征。包括扁平、扩大化的形态，内质网应激，线粒体数量增加，抗细胞凋亡等 。同时，在体外培养的衰老细胞中还可检测到衰老相关异染色质聚集（SAHF）———一段被DAPI 染色的与H3K9me3 和HP-1 定位相一致的DNA 点状聚集分布区。尽管衰老细胞处于生长停滞中，但仍具有相对活跃的代谢活性，合成大量蛋白质，如白细胞介素、生长因子、趋化因子和基质金属蛋白酶

等，并以旁分泌的形式影响组织微环境，此标志性的特征被称为衰老相关分泌表型（SASP）。SASP 在伤口愈合、组织微环境重塑及促进肿瘤增殖与转移等方面均具有重要的生物学功能。细胞衰老的另一个特征还包括部分溶酶体蛋白的上调和溶酶体含量的增加，其中，溶酶体衰老相关的β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）作为最常见的衰老标记物而被广泛应用于衰老细胞的检测。但因其不能应用于石蜡包埋的组织切片和活细胞而存在一定的局限。近年来，脂褐素的积累亦被确立为细胞衰老的标记，其相关的苏丹黑B 染色较SA-β-gal 染色有着相对更广的应用面。

细胞衰老研究方法：

González-Gualda E, et al. FEBS J. 2021 Jan;288(1):56-80.

衰老相关分泌表型（SASP）的检测方法：

1、PCR Array检测：

PCR Array采用一种高通量的方法利用实时定量PCR聚焦信号转导、生物过程或疾病研究通路中的一组基因，无论您 感兴趣的是生物标志物的发现、芯片后续研发、药物幵发、疾病鉴定PCRarray都能实现您感兴趣基因的表达分析，涵 盖人、小鼠、大鼠、狗、恒河猴、猪、鸡、牛、马、兔、CHO细胞、果蝇、斑马鱼等物种的200多条信号通路，覆盖中的几乎任 何基因(最多384个不同基因)。

特点：

• 高灵敏度基因表达谱分析
• 多种预制通路及灵活的基因组合
• 高灵敏度和宽动态范围
• 提供专业的实验服务和完整的实验报告

2、流式多因子检测技术(CBA)

微球免疫分析系统CBA（Cytometric Bead Array）是一个基于流式细胞检测系统的多重蛋白定量检测方法，它能够同时对单个样品中的多个指标进行检测。流式CBA技术可以实现对稀有样本、少量样本的细胞因子、抗体、抗原等多个指标的检测。流式细胞仪以其检测速度快、检测手段灵活、多指标、多参数、灵敏度高等特点已经成为基础科研、临床检测等必不可少的技术手段。

特点：

• 样本量少灵敏度高
• 实验步骤简便
• 弹性设计实验
• 结果分析容易

3、抗体芯片(Antibody-Array)

抗体芯片技术可以用于检测某一特定的生理或病理过程相关蛋白的表达丰度，目前主要用于信号转导、蛋白 组学、肿瘤及其他疾病的相关研究，具有微型化、集成化、高通量的特点。

• 芯片上的抗体分别经过特异性抗原、细胞系和组织的检测，灵敏度高达pg/ml
• 可以通过同时比较数百种蛋白，使特定蛋白与我们感兴趣的生理和病理过程发生关系
• 使用单克隆抗体准确性高，敏感度高，专一性强。
• 单克隆抗体的使用时芯片制作只需知道其DNA序列