衰老細胞的代謝表型及基于FUCCI體系的分選研究.pdf

1、細胞衰老定義為不可逆的細胞周期阻滯。研究發(fā)現(xiàn)細胞衰老在多種生物學過程如腫瘤發(fā)生，機體衰老和胚胎發(fā)育中起重要作用。參與調(diào)控細胞衰老的因素復雜多樣，越來越多的證據(jù)表明衰老細胞發(fā)生了顯著的代謝改變以及細胞代謝的中間產(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胞衰老和細胞連續(xù)傳代導致的復制性衰老為體外模型研究細胞衰老。

2、實驗發(fā)現(xiàn)在以上兩種細胞衰老過程中，衰老細胞胞內(nèi)和線粒體內(nèi)的氧化應激增強，并伴隨發(fā)生線粒體形態(tài)改變和功能亢進，而細胞的代謝率也隨之升高。隨著細胞衰老進入晚期，我們發(fā)現(xiàn)衰老細胞的線粒體膜電位發(fā)生去極化，細胞隨之發(fā)生凋亡。我們的結(jié)果表明，細胞衰老過程中，伴發(fā)胞內(nèi)和線粒體內(nèi)高氧化應激，同時線粒體發(fā)生形態(tài)改變和功能亢進，且細胞代謝率升高。而隨著衰老進入晚期，線粒體也在推動細胞命運從衰老到凋亡的轉(zhuǎn)變中起到了關(guān)鍵作用。
　　為進一步研究代謝與細

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。在人成纖維細胞中過表達小鼠M1或M2型丙酮酸激酶能夠逆轉(zhuǎn)細胞的高代謝，但并不能減輕細胞的衰老表型。據(jù)此我們認為，細胞衰老過程中伴隨著代謝改變，但代謝可能并不一定是細胞衰老發(fā)生的決定性

4、因素。
　　細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胞阻礙我們對其發(fā)生機制的精確了解。利用細胞衰老發(fā)生的細胞周期阻滯原理，我們利用聯(lián)合熒光泛素化細胞周期指示技術(shù)(fluorescentubiquitination-based cell cycle indicator, FUCCI)分選活的衰老細胞。HFF細胞經(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