衰老細胞是什麼？消滅它可以延長壽命嗎？

細胞衰老(cellular senescence)有幾個過程，先是細胞不再進入正常的循環(cell cycle)和分裂，然後釋放出一些物質吸引免疫細胞前來清除，稱為 SASP (senescence-associated secretory phenotype)，進而使細胞組織可以重組(tissue remodelling)，而怎樣會使細胞進入衰老狀態呢？最常見的是 DNA 受損反應(DNA damage response)，引起的原因包括有 oxidative stress 等等。不過，並不是所有的衰老細胞都能被清除，當免疫系統不夠力的時候，沒被清除掉的衰老細胞會慢慢堆積，之後可能會引起癌症或其他疾病，目前也被認為是老化(aging)的原因之一。


Figure / 細胞衰老 (Muñoz-Espín & Serrano, Nature Reviews 2014; doi: 10.1038/nrm3823)

在之前的老鼠實驗中，科學家把一些衰老細胞植入四個月大的年輕老鼠體內看看衰老細胞是否會影響生理功能，結果值日兩週後，老鼠的體能開始出現衰退的狀況，例如走路變慢，而且無法走太久。不過當他們把殺死衰老細胞的藥物(senolytics)給老鼠服用三天之後，老鼠的衰老症狀便減緩了。他們用的 senolytics 分別為治療血癌(leukemia)的 dasatinib 和槲皮素(quercetin)，槲皮素是蔬果內的一種黃烷醇(flavanol)，兩者並用合稱為 D+Q。除此之外，他們也試驗在 20 個月大的老年老鼠身上，結果這些老鼠在服用了抗衰老藥物後，老化的現象減輕了，走路比較快、比較久外，每日的活動力也增加了。最後，他們試驗在一年到 27 個月大、非常老的老鼠身上，每兩個禮拜一次的 D+Q 治療後，老鼠的存活率比沒治療的老鼠增加惹 36%。

之後，研究團隊把 D+Q 治療試驗在人類上，這個臨床研究裡的十四位病患都有輕中度的特發性肺部纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)，肺部堆積了衰老細胞，研究主持人 Dr. Kirkland 給他們用來殺死衰老細胞的藥物(senolytics)，療程為三週共九劑，看是否能夠改善因為衰老細胞造成的行動不便等等，試驗結果顯示治療效果比他們預期的好，病患的行動能力改善，肺部功能也沒有惡化。



Articles:

Science Alert / Experimental Anti-Aging Treatment That Kills Old Cells Has Passed First Human Trial (Feb 2019)

MIT Technology Review / A cell-killing strategy to slow aging passed its first test this year (Feb 2019)

NIH / Senolytic drugs reverse damage caused by senescent cells in mice (July 2018)


Publications:

JN Justice et al, Senolytics in idiopathic pulmonary fibrosis: Results from a first-in-human, open-label, pilot study. EBioMedicine (2019)

M Xu et al, Senolytics improve physical function and increase lifespan in old age. Nature Medicine (2018)

JM van Deursen, The role of senescent cells in ageing. Nature (2014)

D Muñoz-Espín & M Serrano, Cellular senescence: from physiology to pathology. Nature Reviews Molecular Cell Biology (2014)

A Hernandez-Segura et al, Hallmarks of Cellular Senescence. Trends in Cell Biology (2018)