衰老細(xì)胞的代謝表型及基于FUCCI體系的分選研究.pdf

1、細(xì)胞衰老定義為不可逆的細(xì)胞周期阻滯。研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞衰老在多種生物學(xué)過程如腫瘤發(fā)生，機(jī)體衰老和胚胎發(fā)育中起重要作用。參與調(diào)控細(xì)胞衰老的因素復(fù)雜多樣，越來越多的證據(jù)表明衰老細(xì)胞發(fā)生了顯著的代謝改變以及細(xì)胞代謝的中間產(chǎn)物在衰老過程中發(fā)揮重要作用，但是線粒體功能及代謝與衰老之間的關(guān)系依然大部分未知。
　　本課題以人成纖維細(xì)胞為實驗對象，分別通過阿霉素給藥模擬腫瘤抑制治療藥物引起的細(xì)胞衰老和細(xì)胞連續(xù)傳代導(dǎo)致的復(fù)制性衰老為體外模型研究細(xì)胞衰老。

2、實驗發(fā)現(xiàn)在以上兩種細(xì)胞衰老過程中，衰老細(xì)胞胞內(nèi)和線粒體內(nèi)的氧化應(yīng)激增強(qiáng)，并伴隨發(fā)生線粒體形態(tài)改變和功能亢進(jìn)，而細(xì)胞的代謝率也隨之升高。隨著細(xì)胞衰老進(jìn)入晚期，我們發(fā)現(xiàn)衰老細(xì)胞的線粒體膜電位發(fā)生去極化，細(xì)胞隨之發(fā)生凋亡。我們的結(jié)果表明，細(xì)胞衰老過程中，伴發(fā)胞內(nèi)和線粒體內(nèi)高氧化應(yīng)激，同時線粒體發(fā)生形態(tài)改變和功能亢進(jìn)，且細(xì)胞代謝率升高。而隨著衰老進(jìn)入晚期，線粒體也在推動細(xì)胞命運從衰老到凋亡的轉(zhuǎn)變中起到了關(guān)鍵作用。
　　為進(jìn)一步研究代謝與細(xì)

3、胞衰老之間的關(guān)系，我們集中研究了糖酵解通路最終步驟:使磷酸烯醇丙酮酸(Phosphoenolpyruvate，PEP)轉(zhuǎn)變?yōu)楸岬拇呋?丙酮酸激酶與人成纖維細(xì)胞衰老的關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)，敲降丙酮酸激酶會引起人成纖維細(xì)胞發(fā)生明顯衰老，同時伴有代謝率升高的現(xiàn)象。在人成纖維細(xì)胞中過表達(dá)小鼠M1或M2型丙酮酸激酶能夠逆轉(zhuǎn)細(xì)胞的高代謝，但并不能減輕細(xì)胞的衰老表型。據(jù)此我們認(rèn)為，細(xì)胞衰老過程中伴隨著代謝改變，但代謝可能并不一定是細(xì)胞衰老發(fā)生的決定性

4、因素。
　　細(xì)胞衰老在多種生物過程中起著重要的作用。但是，缺乏特異性的方法來鑒定和分離活的衰老細(xì)胞阻礙我們對其發(fā)生機(jī)制的精確了解。利用細(xì)胞衰老發(fā)生的細(xì)胞周期阻滯原理，我們利用聯(lián)合熒光泛素化細(xì)胞周期指示技術(shù)(fluorescentubiquitination-based cell cycle indicator, FUCCI)分選活的衰老細(xì)胞。HFF細(xì)胞經(jīng)阿霉素處理后阻滯在S/G2/M期，攜帶了mAG-hGeminin報告質(zhì)粒的HF