細胞分裂の停止および細胞周期からの永久的な離脱である細胞老化は、胚形成、増殖と発生、組織のリモデリング、および創傷治癒において、生涯を通じて発生するプロセスです。老化細胞は加齢によって数が増加し、経時的な生物機能の低下、および加齢関連疾患の進行に関与します。これらには、代謝性疾患、循環器疾患、神経変性疾患、がんが含まれます。哺乳動物では加齢により複数の組織系が徐々にまた不均一に機能しなくなり、最終的には死に至ります。細胞老化が加齢プロセスにどのように、そしてなぜ寄与するかを理解することは、その進行を遅くしたり、さらには逆転したりする治療につながるかもしれません。
細胞老化は通常、DNA損傷の蓄積につながる様々な細胞ストレッサーに応答して起こります。また、テロメアの短縮によっても起こりますが、これは、細胞分裂の各ラウンドで起こる通常のプロセスであり、増殖を有限数の細胞分裂に制限するメカニズムとして機能します。このように、細胞老化は有害な遺伝的変異を持つ細胞の伝搬を防ぐ方法として進化した可能性があります。この利点とのトレードオフとして、細胞老化とそれに関連する代謝活動と細胞機能の変化が加齢プロセスに関与します。
精力的な研究により細胞老化と加齢が関連するという証拠が提示されており、動物モデルにおいて老化細胞を積極的に除去すると寿命が著しく延長することが示されています。実際、老化細胞の死を選択的に誘導する化合物であるセノリティックの開発と使用は、寿命を延ばし齧歯類の加齢に伴う身体的な衰退を遅らせることができました。そのため、セノリティックの治療効果は現在、変形性関節症や慢性腎疾患などの加齢性疾患の治療のための臨床試験で調べられています。また、化学療法の負の結果として老化細胞の数の増加があり、疲労感および他の有害な副作用に関連することが多いため、セノリティックはがんの治療において臨床的な可能性があります。ただし、老化細胞は細胞老化関連分泌表現型 (SASP) の結果として、転移を促進する多くのタンパク質を分泌します。したがって、特定のがんを治療するには、老化細胞の正の効果と負の効果のバランスをとるため、セノリティックと化学療法を組み合わせる必要があります。
加齢に伴う老化細胞の検出は、細胞老化に関連する形態学的および代謝の変化を利用するアッセイにより実施できます。これらには、in vitroでの老化細胞の大きくて平らな形状、およびLamin B1の発現低下による核膜の破壊があります。Histone H2A.Xのリン酸化によるDNA損傷、および細胞老化特異的ヘテロクロマチン構造 (SAHF) の蓄積は、老化細胞に共通の特徴です。さらに、SASPと同様に細胞老化の過程においても、がん抑制タンパク質であるP53、サイクリン依存性キナーゼ阻害タンパク質 (CDKI) であるP16、P21、 P27など、細胞周期の撤退を制御する主要タンパク質のほか、炎症性サイトカイン、プロテアーゼの発現レベルの変化が観察されます。Senescence Marker Antibody SamplerキットおよびSASP Antibody Samplerキットは、細胞老化のバイオマーカーとして一般的に使用される試薬のコレクションを提供します。
細胞老化、そのシグナル伝達経路、および加齢に伴う細胞老化を研究するためのアッセイの詳細については、CSTの老化シグナルについてのリソースのページをご覧ください。