综述:衰老与神经退行性疾病的奥秘:从机制探索到临床突破

【字体: 时间:2025年03月11日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 40.8

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  研究人员针对神经退行性疾病展开衰老相关研究,发现多方面机制,为防治提供新策略。

  随着全球老龄化进程的加速,神经退行性疾病如阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等的患病率急剧上升。这些疾病不仅给患者带来身体和精神上的巨大痛苦,也给家庭和社会造成了沉重的负担。目前,针对神经退行性疾病的治疗手段十分有限,无法有效阻止疾病的进展。因此,探索新的治疗策略迫在眉睫。
为了攻克这一难题,第三军医大学大坪医院神经内科及临床神经科学中心等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上,为神经退行性疾病的防治带来了新的希望。

在研究方法上,研究人员综合运用了多种技术。通过流行病学分析,研究不同神经退行性疾病在不同年龄段的发病率和患病率,明确衰老与疾病的关联;利用细胞和动物模型,探究衰老相关分子机制以及抗衰策略的效果;还开展了临床研究,对药物干预、生活方式干预等进行评估,验证相关治疗方法的可行性和有效性。

研究结果主要从以下几个方面展开:

  1. 衰老对神经退行性疾病的影响:流行病学研究表明,衰老与神经退行性疾病的发生密切相关。例如,AD 的发病率在 65 岁后呈指数增长,PD 的发病率也随年龄增加而上升。以 AD 为例,其发病受多种因素影响,如 Aβ42的积累、tau 蛋白的异常磷酸化等,而这些过程都与衰老密切相关。
  2. 抗衰策略的研究进展:在衰老和抗衰研究领域,取得了许多重要突破。从 20 世纪 30 年代发现热量限制(CR)可延长小鼠和大鼠寿命,到后来多种衰老相关基因和通路的发现,如 AGE-1、Daf-2 等基因,以及胰岛素 / 胰岛素样生长因子 1(IGF-1)信号通路(IIS)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路等。这些发现为抗衰策略的研究提供了理论基础。
  3. 衰老和神经退行性疾病的复杂系统观:从复杂系统科学的角度来看,人体是一个自我组织的复杂自适应系统(CAS)。在衰老过程中,CAS 网络的缺陷会导致体内平衡失调,从而引发神经退行性疾病。以 AD 为例,Aβ 的沉积、tau 蛋白的病理变化等都是体内平衡失调的表现,而这些变化是由 CAS 网络的功能障碍引起的。
  4. 衰老在神经退行性疾病中的系统调节机制
    • 分子和细胞网络的变化:大脑衰老涉及分子、细胞等多个层面的变化。在分子水平,氧化应激增加、线粒体功能恶化、营养感知网络失调等;在细胞水平,神经元和神经胶质细胞的结构和功能发生改变,如神经元树突回缩、突触密度降低,神经胶质细胞的激活和功能异常等。
    • 脑衰老的调节机制:脑衰老通过多种机制促进神经退行性疾病的发生。在 AD 中,脑衰老导致 Aβ 和 tau 蛋白的积累、神经元变性;在 PD 中,线粒体功能障碍和氧化应激与脑衰老密切相关,促进疾病进展。
    • 身体 - 脑轴的影响:身体各器官与大脑之间存在密切的相互作用。例如,心脏 - 脑轴中,心脏功能的衰退会导致慢性脑灌注不足,促进 AD 的发生;肠道微生物群 - 脑轴中,肠道微生物群的变化会影响大脑的稳态,与神经退行性疾病的发生相关。

  5. 神经退行性疾病的抗衰策略:临床前研究
    • 分子水平的抗衰策略:通过补充抗衰分子,如骨钙素(OCN)、生长分化因子 11(GDF11)等,可增强神经发生和认知功能;同时,消除促衰分子,如 C-C 基序趋化因子配体 11(CCL11)、β2- 微球蛋白(β2M)等,能减轻神经炎症和认知衰退。此外,针对 IIS、mTOR 等衰老相关信号通路的干预也显示出一定的抗衰效果。
    • 细胞水平的抗衰策略:Senolytics 药物可清除衰老细胞,在 AD 小鼠模型中能减少 Aβ 负荷和促炎因子水平,改善认知功能;细胞移植或再生疗法,如肌肉来源的干细胞移植、神经干细胞衍生的细胞外囊泡(NSC-EVs)治疗等,具有逆转衰老和降低神经退行性疾病易感性的潜力。
    • 系统水平的抗衰策略:血液、免疫系统和内分泌系统的年轻化干预显示出治疗神经退行性疾病的潜力。例如,年轻血液可延长老年受体的生物学年龄,改善认知功能;肠道微生物群移植可逆转免疫衰老和神经炎症;激素治疗,如促性腺激素释放激素、雌激素等,对神经发生和认知功能有一定的改善作用。
    • 个体水平的抗衰策略:认知训练、调节昼夜节律、饮食和运动等生活方式的改变,有助于延缓大脑衰老和神经退行性疾病的进展。例如,时间限制进食(TRF)可减轻 AD 模型中的 Aβ 负荷,运动可减少炎症,改善心血管和呼吸功能,对神经退行性疾病具有预防和治疗作用。

  6. 神经退行性疾病的抗衰策略:临床试验:目前针对神经退行性疾病的抗衰老临床试验主要集中在分子水平,同时也在细胞和功能水平进行探索。这些试验包括抗炎或免疫调节、抗氧化、调节线粒体功能、代谢和营养调节、激素补充或调节、分子替代试验、突触调节和神经修复以及消除衰老细胞等方面。部分疗法已显示出一定的有效性,如非甾体抗炎药(NSAIDs)对 AD 可能有保护作用,有氧运动可改善 AD 患者的认知功能和 PD 患者的运动功能等。

研究结论和讨论部分指出,衰老导致身体对刺激的适应性反应下降,引发神经退行性疾病。从综合系统的角度看待神经退行性疾病的发病机制和治疗具有重要意义。当前的研究多在动物模型中进行,与人体实际情况存在差异,未来需要寻找更合适的动物模型,如非人灵长类动物等。同时,应关注健康相关的身体参数,综合评估抗衰老治疗的效果。此外,多靶点的抗衰老方法有望成为预防和治疗神经退行性疾病的有效策略,但还需要进一步的临床验证。这项研究为神经退行性疾病的研究开辟了新的方向,为未来的治疗提供了重要的理论依据和实践指导,有望推动神经退行性疾病防治领域的重大突破。
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