炎症与衰老
其他名称：炎症与衰老 英文名称：Inflamm-aging，Inflammageing，Inflammation and Aging， 概述 衰老过程的一个主要特征是促炎状态随着年龄增长的慢性进行性增加，因此被称为炎症衰老，它是衰
其他名称：炎症与衰老
英文名称：Inflamm-aging，Inflammageing，Inflammation and Aging，
2.炎症衰老与疾病的关系
炎症具有生理功能，但是，炎症反应过度时就变得有害，并导致许多炎症性慢性疾病并加速衰老。炎症与疾病发展之间的密切相关性复杂且仍无法阐明。
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英文名称：Inflamm-aging，Inflammageing，Inflammation and Aging，
概述
衰老过程的一个主要特征是促炎状态随着年龄增长的慢性进行性增加，因此被称为“炎症衰老”，它是衰老网络理论的重塑和扩展。衰老网络理论认为衰老是由细胞和分子防御机制网络间接控制的。炎症衰老与许多老年性疾病密切相关包括心脑血管病、糖尿病、老年痴呆和癌症等。因此，抗炎或降低促炎状态成为近年来抗衰老研究的新领域。鱼油、维生素D和脱氢表雄酮(DHEA)及白藜芦醇等具有抑制炎症活性作用，也是防控许多慢性疾病、延缓衰老的常用补充剂。了解炎症衰老
1.炎症衰老与炎症的区别：- 炎症衰老的炎症特征为：低度、慢性、无症状和全身性炎症。炎症老化过程的炎症属于非消退的炎症状态。
- 炎症通常是一系列复杂的反应事件，其由面向病原体感染的宿主系统或各种类型的组织损伤引起。这些事件的特征在于细胞和微环境中的因子之间的相互作用以及通过调节生理和病理信号传导网络之间的平衡。
- 炎症消退：在正常情况下，当感染和组织损伤中的促炎因子被消除后，炎症反应消失（消退炎症）并处于平衡状态。
- 非消退炎症：体内存在未确定的因素，例如持续性和低强度刺激以及靶组织中的长期和过度反应，使得炎症不能进入稳定的抗感染和组织损伤修复状态。相反，炎症继续发展并转变为非消退的炎症状态。
2.炎症衰老与疾病的关系
炎症具有生理功能，但是，炎症反应过度时就变得有害，并导致许多炎症性慢性疾病并加速衰老。炎症与疾病发展之间的密切相关性复杂且仍无法阐明。
- 促炎与抗炎平衡：促炎细胞因子和抗炎细胞因子网络的动态平衡维持正常体内炎症的生理功能，其失衡将导致病理性变化，这是许多炎症性慢性疾病的病理基础。
- 因炎症衰老所致的慢性病包括如下：
- 老年痴呆（阿尔茨海默病，AD）、帕金森病
- 动脉粥样硬化、心脏病和脑卒中
- 类风湿关节炎、多发性硬化症
- 炎症性肠炎
- 黄斑变性
- II型糖尿病
- 骨质疏松症
- 癌症
- 炎症衰老与免疫：炎症反应是机体免疫的组成部分，机体免疫应答需要炎性因子参与，但炎症衰老却导致免疫功能下降、自体免疫反应增加。由于免疫衰老和炎症老化共存，很难区分炎症相关疾病是由炎症老化还是免疫衰老引起的。相关内容可参阅本网有关专文：免疫衰老 >>
炎症衰老的机制
虽然炎症衰老的机制尚不完全清楚，有关研究理论简介如下：- 氧化-炎症的理论（Oxi-inflammaging）：氧化应激与炎症、衰老关系密切，因此研究者提出氧化-炎症衰老理论。氧化应激导致炎症衰老并影响身体健康；氧化还原状态与免疫细胞功能之间的关系影响衰老速度和寿命。摄入足够的抗氧化剂（包括食物来源、营养补充剂）可以减少氧化损伤、维持炎症与免疫平衡，延缓衰老。
- 应激理论：应激对机体既有益又有害。在炎症衰老过程中，身体始终处于应激环境下，这些应激因素可以诱导和维持体内的慢性促炎症状。基于进化研究，免疫反应，应激反应和炎症形成体内的防御网络。研究发现，炎症状态与长寿之间的相容性以及健康百岁老人的矛盾促炎特征强烈表明存在生理性炎症。因此，健康人和百岁老人的炎症和促炎症状显示出有益的反应，帮助老年人应对慢性抗原应激源产生的刺激。然而，过度的应激反应以及伴随的越来越高的促炎反应会导致人类衰老。
- 细胞因子理论：促炎细胞因子在慢性炎症引起的炎症衰老中起重要作用。I型细胞因子（如IFN-γ和TNF-α）和未激活的II型细胞因子（IL-4）以及记忆CD4 + T淋巴细胞参与促炎过程。更多研究表明，CD8+和CD4+T淋巴细胞在细胞因子网络的发展中起着关键作用，这可能导致慢性促炎状态和炎症老化。在动物实验中，IL-1β，IL-15，IL-18，TNF-α mRNA和TNF-α蛋白表达增加，这似乎是炎症衰老的一个显著特征。
- 老年人血清中IL-6和TNF-α水平升高与疾病和死亡率相关。健康老年人的实验表明，衰老与促炎状态增加有关。促炎症状态增加的原因是循环中促炎细胞因子水平升高，包括IL-1、IL-6、TNF-α和前列腺素E2（PGE2）。在炎症衰老期间，循环中高水平的促炎细胞因子为组织和器官创造炎症环境。
- 促炎细胞因子和细胞衰老之间相互因果关系的循环加剧了炎症衰老。一方面，促炎细胞因子诱导细胞衰老。另一方面，衰老细胞分泌生长因子、蛋白酶、趋化因子和细胞因子，如IL-6和IL-8。
- 大多数衰老表型可以通过促炎症和抗炎症之间的不平衡来解释，这导致炎症衰老，具有低的慢性促炎症状态。然而，百岁老人具有高水平的炎症介质和更多的抗炎细胞因子，表明炎症衰老可以与长寿共存，但潜在的机制尚未被发现。
- DNA损伤理论：由外源和内源因子引起的持续端粒DNA和线粒体DNA损伤可诱导DNA复制或翻译错误，这导致点突变或染色体重排和通过各种信号传导途径的应激反应，最终导致细胞衰老。研究发现，在人类衰老的原代细胞中，最短的端粒缺乏大部分端粒重复序列，导致DNA损伤积累和终末细胞周期停滞并进一步诱导复制衰老。结果表明，炎症环境中的细胞在全身水平诱导衰老。
- 端粒缩短引起的持续DNA损伤反应（DDR）是复制衰老和衰老过程中的关键机制。
- DDR信号传导是细胞衰老和机体衰老之间的主要联系。衰老细胞的DDR活化有助于促炎分泌表型（PSP）的增加，其反过来触发相邻细胞DDR和PSP的激活。
- 局部炎症环境最终变得全身性，而越来越多的DDR激活细胞可能会加剧衰老。
- 具有DNA损伤的细胞微环境中的促炎细胞因子进一步诱导炎症。巨噬细胞介导了炎症衰老的主要影响，通过对局部和全身促炎反应的级联效应，扩大了炎症衰老的自我传播。
- 细胞自噬理论：自噬在应激中起重要作用，去除细胞中的有害物质以维持体内平衡和正常代谢。自噬将细胞的异常物质转移到溶酶体中降解，并在许多病理生理过程中发挥作用。
- 许多研究证据表明，自噬对于延长寿命很重要。例如，敲除自噬基因Atg7引起细胞中蛋白质和细胞器积累，导致细胞衰老。
- 衰老过程伴随着体内平衡的紊乱，自噬在维持体内平衡和延缓衰老方面起着重要作用。
- 在衰老过程中，自噬清洁能力逐渐下降，诱导线粒体失调和蛋白质积累。这导致活性氧（ROS）增加并因此导致氧化应激。不稳定的溶酶体释放ROS，其激活Nod样受体3（NLRP3），并且这引发炎症级联反应并加速衰老。
- 干细胞衰老理论：干细胞衰老是衰老的细胞基础，慢性炎症是诱导干细胞衰老的主要因素之一。 在慢性炎症过程中，促炎因子激活NF-kB / MAPKs、TOR、RIG-I和JAK / STAT信号通路，诱导细胞分泌大量炎性细胞因子，如TNF-α和IL-1β。这导致细胞环境中的慢性低度炎症，从而抑制干细胞的再生能力、分化功能失调，干细胞微环境受损，体内平衡和干细胞衰老。
炎症衰老的潜在标记
衰老研究仍然缺乏公认可靠的生物标记物。衰老的主要生物标志可归类为：标记与年龄有关；标记受老化过程的影响；标志物不随疾病而变化；标记物不随代谢和营养条件而变化；永生化细胞中的标记没有变化。一般认为，炎症衰老的潜在标志物可包括免疫细胞标志物、血清细胞因子标志物和微小RNA（miRNA）：- 免疫细胞标记：老年人免疫系统的主要特征是抗原性T细胞计数。幼稚CD8 + T淋巴细胞的短缺被认为是与死亡风险相关的可靠生物标志物。CD8 + T细胞的增加，CD4 + T细胞和CD19 + B细胞的减少以及丝裂原诱导的T细胞增殖的抑制可能是炎症衰老的预测因子。
- 血清细胞因子标记：老年人血清IL-6的增加与疾病、失能和死亡率有关。一些细胞因子如IL-10和TNF-α的功能是复杂的，在全身炎症反应中扮演相反的角色。IL-10抑制炎症反应，而TNF-α可激活局部和全身性炎症反应。IL-10和TNF-α的不同调节可能对炎症反应的最终结果至关重要。因此，TNF-α、IL-6和IL-10的水平可被视为炎症衰老的血清标志物。
- miRNA标记：是参与基因表达调节的一类分子，并且作为生物途径的调节剂出现，包括NF-kB、mTOR、Sirtuins、TNF-α等。 miRNA可能与炎症、细胞衰老和年龄相关的疾病有关，它们可分为炎症相关（炎症-miRNA）和衰老相关（SA-miRNA）。基于miRNA的抗炎机制在衰老过程中可能起着至关重要的作用，其中慢性、低水平的促炎症状可能由细胞衰老和分子细胞随着时间的推移逐渐激活。循环miRNA似乎是主要年龄相关疾病的有希望的生物标志物。
炎症衰老的干预
炎症衰老的重要特征是体内存在慢性、低度和微炎症状态。已知导致炎症衰老的促炎细胞因子主要包括如下：- 肿瘤坏死因子-α（TNF-α）：过高的TNF-α对许多重要组织如关节软骨、心肌（如心衰）具有破坏性。
- 白细胞介素-6（IL-6）：过量的IL-6和其他炎性细胞因子（如攻白细胞介素-1β、白三烯B4 ）攻击骨骼并促进纤维蛋白原的形成，后者可导致血小板聚集增加，血液凝固和血粘过度等，因而诱发心脏病发作或卒中。
- 冠心病，炎性因子攻击冠状动脉
- 心力衰竭，炎性因子攻击心肌
- 卒中，炎性因子促进血栓形成、梗塞
- 糖尿病，炎性因子抑制胰岛素敏感性
- 阿尔茨海默病（老年痴呆症），炎性因子攻击脑细胞
- 关节炎，炎性因子攻击软骨和滑液
- 狼疮等自体免疫病，炎性因子诱导自体免疫攻击
- 慢阻肺，炎性因子攻击肺泡、气道
- 肾衰，炎性因子限制血循环并损害肾小球
- 贫血，炎性因子攻击促红细胞生成素的产生
- 许多癌症，慢性低度炎症导致基因突变
- 药物干预：
- Enbrel（恩布雷尔）抑制过高的肿瘤坏死因子-α（TNF-α），但对其他细胞因子似乎无效
- 己酮可可碱（Pentoxifylline，PTX）：PTX是TNF-α、IL-6、IL-1β及其他促炎细胞因子的抑制剂。
- 营养和草本抑制剂：
- 鱼油（尤其DHA）可抑制TNF-α，IL-6，IL-1β和LTB（4）等，对类风湿病患者的研究表明鱼油抑制炎性细胞因子高达90％。
- 其他可降低老年体内炎性细胞因子补充剂：γ亚麻酸（GLA）、脱氢表熊酮（DHEA）、维生素D、 维生素K和荨麻叶提取物等，抗氧化剂如维生素E和N-乙酰半胱氨酸也可能降低部分炎性细胞因子，并减少其毒性作用。
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参考来源：
美国国立公众健康网
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