弗吉尼亚大学医学院的研究人员发现了一种加速衰老的慢性炎症的关键驱动因素。这一发现可能会减缓衰老的速度，活的更长、更健康，并可能让我们能够预防与衰老相关的疾病，如致命的心脏病和破坏性的脑部疾病等。该成果于2023年6月5日发表于《Nature Aging》杂志。
驱动这种有害炎症的因素是某些免疫细胞中线粒体的钙离子信号通路异常。线粒体是所有细胞的能量源泉，线粒体产生能量主要依赖于钙离子信号传导。
在Bimal N. Desai 博士的带领下， UVA Health 研究人员发现，巨噬细胞（免疫细胞的一种）中的线粒体随着年龄的增长失去了吸收和使用钙离子的能力。线粒体无法吸收并利用钙离子导致钙离子信号通路异常，进而引起许多困扰老年人的疾病中的慢性炎症。
研究人员相信，通过增加巨噬细胞线粒体对钙离子的摄取，可以预防有害炎症及其造成的不良影响。由于巨噬细胞存在于我们身体的所有器官中，包括大脑，因此，使用适当的药物靶向"组织驻留巨噬细胞"或许有助于减缓与年龄相关的神经退行性疾病的发生。
Desai说：“我认为我们在理解与年龄相关炎症的分子基础上取得了关键的概念性突破。这一发现揭示了新的治疗策略，可干预许多心脏代谢疾病和神经退行性疾病的炎症级联过程。”
衰老炎症 – 发炎
巨噬细胞是一类白细胞，在免疫系统中扮演关键角色，对人体健康起着重要作用。巨噬细胞可吞噬死亡或濒死的细胞，有助于身体清除细胞碎片，并巡逻病原体和其他外来入侵者。巡逻过程中，巨噬细胞发挥着免疫系统哨兵的作用，在需要时会召集其他免疫细胞的帮助。
科学家早已知晓，随着年龄的增长，巨噬细胞的效率会逐渐降低，但是原因不明。Desai 的新发现为此提供了答案。
Desai 和他的团队表示，他们的研究已经确定了导致巨噬细胞年龄相关变化的“基石”（keystone）装置。科学家认为，这些变化使巨噬细胞倾向于在最好的情况下产生慢性、低级别的炎症。当免疫细胞面临入侵者或组织损伤时，它们可能会过度激活，导致所“炎症衰老”现象，进而推动衰老过程中的慢性炎症。
此外，UVA Health 的科学家怀疑，他们发现的机制不仅适用于巨噬细胞，对在骨髓中生成的许多其他相关免疫细胞也同样适用。这意味着在人体易患病的衰老期，可通过某些策略刺激这些细胞使其发挥正常功能，进而提升人体免疫系统的功能。
下一步
修复“炎症衰老”并不像服用钙补充剂那么简单。问题并不在于钙的缺乏，而在于巨噬细胞无法正确利用它。但 Desai 的新发现已经确定了参与这个过程的确切分子机制，因此，我们应该能够找到刺激老化细胞重新开启该机制的方法。
酵母多糖处理下，mCa2+摄取影响cCa2+摄取和炎症基因表达的模型。
Desai 说：“这项高度跨学科的研究工作涵盖了计算生物学、免疫学、细胞生物学和生物物理学的交叉领域。如果没有 Phil Seegren 博士（项目的发起者）的决心，我们可能无法完成这项研究。现在，我们需要同样雄心勃勃的努力，去解决调控不同类型巨噬细胞中线粒体代谢通路的问题，然后以创新的方式操纵这些通路，以实现生物医学上的应用。”
线粒体功能障碍与年龄相关性炎症或炎症衰老有关,但其潜在机制尚不明确。通过对700份人类血液转录组的分析发现了显著的与年龄相关的低度炎症迹象。在线粒体组分的变化中,我们发现线粒体钙离子输运体(MCU)及其调节亚基MICU1的表达与年龄增长呈负相关。MCU与MICU1基因是线粒体Ca2+(mCa2+)信号传导的关键基因。实验表明,老鼠巨噬细胞的mCa2+摄取能力随年龄增长显著下降。我们的研究显示,在人和老鼠巨噬细胞中,mCa2+摄取能力降低会导致细胞质Ca2+振荡增加，并增强其下游的核转录因子kappa B的激活（炎症的核心环节）。我们的发现将线粒体钙离子输运体复合体确定为一个关键基础分子装置,它将由衰老引起的线粒体生理变化与巨噬细胞介导的年龄相关性全身炎症联系起来。这些发现提出了一个激动人心的可能性,即恢复组织驻留巨噬细胞的mCa2+摄取能力,可能降低特定器官的炎症衰老,并缓解与年龄相关的神经退行性和心血管代谢性疾病的病症。
阅读原文内容：
https://www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230725123017.htm
查看原文信息：
https://www.nature.com/articles/s43587-023-00436-8
