大家好，又到了细胞表型怎么选系列推文的时间，这次直接揭晓标题中的谜底——这个让人又爱又恨的热点就是：衰老。
对于常年在一线进行临床工作的广大医务工作者来说，衰老一定是常常接触的高频词汇，毕竟随着中国社会的人口老龄化，老年患者人数增加，衰老相关疾病的发生率也逐年上升。
从科研的角度来说，除了个体层面的衰老，更值得我们关注和研究的是细胞层面的衰老。细胞衰老不仅发生在我们熟悉的阿尔兹海默病、帕金森病等神经退行性疾病发展过程中，肿瘤、慢性疾病、免疫性疾病等也与细胞衰老有着密不可分的关系。这次我们就来聊一聊，如何把细胞衰老这个表型热点结合到自己的研究中。
衰老是一种时间依赖的功能衰退表型，具体点说就是细胞损伤的时间依赖性积累。这里大家可以注意到，关键词有两个，一个是“时间依赖”，还有一个就是“损伤积累”。因此，单纯的时间长短与否不能代表衰老，单纯的损伤因素也不能表征衰老。
将细胞衰老展开，可以涉及到三个过程：第一个过程是诱发损伤的因素造成细胞的损伤，这种损伤可以是DNA、端粒损伤，也可以是细胞器、蛋白损伤，总之就是会导致细胞功能异常。第二个过程是对损伤的响应和修复。细胞在漫长的进化过程中产生了对扰动的响应和修复机制，但过度的响应或代偿可能不仅会使损伤无法修复，而且反而对细胞有害。第三个过程就是损伤积累后细胞耗竭和细胞间通讯改变，这里涉及到细胞衰老中非常重要的概念，即细胞衰老相关分泌表型（Senescence Associated Secretory Phenotype, SASP）。如果听过胖师兄关于衰老表型的热点讲座就会知道，SASP是一种细胞衰老后产生的分泌特征，主要由促炎细胞因子（如IL-1α、IL-1β、IL-6和IL-8），生长因子（如HGF、TGF-β和GM-CSF），趋化因子（如CXCL-1/3和CXCL-10）和基质重塑酶（如金属蛋白酶）等一系列细胞因子组成，它们可以导致机体慢性低度炎症和疾病，并可以反作用于衰老细胞及其邻近细胞加速它们的衰老进程。因此在做衰老相关研究时，除了检测衰老标志物外，通常也会检测SASP（也就是一些分泌性因子）。
在衰老相关研究中，我们往往关注第一个过程和第三个过程，但其实第二个过程才是值得进行深入机制研究的部分。
之前已经提到细胞衰老在神经退行性疾病、肿瘤、慢性病、免疫性疾病中均有发生，也与炎症相关，因此细胞衰老表型可以算是一种“万精油”表型，有细胞损伤、慢性、炎症、心血管、年龄这些元素的疾病均能与细胞衰老关联。具体体现在心衰、慢性阻塞性肺病（COPD）、动脉粥样硬化、糖尿病、骨关节炎、椎间盘退变、脂肪肝、卵巢早衰等等。可以说无论你在哪个科室，总能找到与细胞衰老关联的疾病研究方向。
这里要特别提一下肿瘤。尽管肿瘤被认为是一种年龄相关的慢性疾病，但这一观点与这里所说的细胞衰老有所区别。所谓“年龄相关”是指基因突变会随着年龄增长而积累，易造成细胞的癌变，但与我们说的“功能衰退”不是一个概念。当然，通常认为肿瘤细胞有无限增殖的能力，但仍有部分肿瘤细胞和肿瘤微环境中的免疫细胞、基质细胞会经历衰老过程，甚至与肿瘤的免疫逃逸密切相关（这不课题方向就来了嘛）。此外，放疗、化疗药物造成的DNA损伤也会导致细胞衰老。
不一定。持续存在的衰老细胞会导致与年龄相关的疾病，但急性衰老诱导可以预防癌症和抑制纤维化，主要还是看程度。而不同细胞或条件产生的SASP也会有所不同，具体表现为因子组成的不同，因此SASP具体能有怎样的作用取决于包含哪些因子。在研究过程中需要具体情况具体分析，根据检测到的具体差异SASP种类判断细胞衰老的作用和影响。下图是综述中总结的SASP正向和负向的作用，供大家参考。
（图片来源：DOI：10.1016/j.tcb.2021.12.003）
终于到了大家最关心的部分，也就是如何对细胞衰老进行检测。衰老的经典通路主要有2条（根据诱导因素也能分为5条），如下图所示：
（图片来源：DOI: 10.3389/fcell.2021.645593）
花博将细胞衰老的检测指标分为3大类，具体如下：
（1）SA-β- gal活性检测
最直接的方法就是进行染色观察，SA-β-gal是溶酶体β半乳糖苷酶，在衰老细胞中增加，而其在pH6.0时，可将5-溴-4-氯-3-吲哚基β-D-吡喃半乳糖苷水解，产生不溶于水的蓝色物质。通过染色我们就能观察到细胞是否衰老。
（2）标志物检测
标志物包括衰老过程的典型生物标志物p21WAF1/CIP1（CDKN1A）、p16INK4a（CDKN2A）和磷酸化的p53，还有就是SASP的相关因子，比如IL-1α、IL-1β、IL-6、TGF-β、CXCL-1/3、CXCL-10等。此外，例如γ-H2A.X这样的DNA损伤标志物也一定程度上可以辅助作为衰老指标。
（3）细胞周期检测
衰老的最大特征是细胞周期停滞，体现在衰老的标志物都是细胞周期调控相关的蛋白。因此检测细胞周期也是最直接观察细胞是否衰老的方法。具体来说细胞不再复制分裂，通常会停滞在G2/M期。一般也可以通过常规细胞增殖检测实验，如CCK-8、MTT等来定量细胞增殖活力，判断细胞是否处于衰老阶段。细胞衰老不等于死亡，因此也最好考虑与细胞死亡的关系以及是否需要排除细胞死亡可能。
有人会说，即使对衰老表型已有了解，仍然不知道应该如何具体应用到研究中。那么下次我们就来聊一聊，衰老表型的课题应该如何入手，又应该怎样搭建思路。
来源：课题指南针
