综述:靶向细胞衰老开辟癫痫治疗新前沿

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Progress in Natural Science: Materials International 4.8

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  本综述系统探讨了细胞衰老在癫痫发生发展中的关键作用及靶向干预策略。文章详细阐述了衰老相关分泌表型(SASP)、mTOR信号通路、p53/p21WAF1/CIP1等分子机制,重点分析了衰老细胞与神经炎症、异常网络重构的关联性,并评述了senolytics(衰老细胞清除剂)和senomorphics(衰老表型调控剂)在癫痫治疗中的临床应用前景,为耐药性癫痫提供了新的治疗思路。

  

细胞衰老与癫痫的分子桥梁

癫痫作为影响全球1-2%人口的重大脑疾病,其耐药性问题日益凸显。近年研究发现,细胞衰老——一种细胞周期永久性停滞的状态,与癫痫发生存在显著关联。衰老细胞通过释放衰老相关分泌表型(SASP)成分,包括白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等促炎因子,驱动神经炎症反应,破坏神经元兴奋/抑制平衡,最终导致癫痫发作。

衰老的核心信号通路

细胞衰老主要受p53/p21WAF1/CIP1和p16INK4A/pRB两条肿瘤抑制通路调控。在癫痫背景下,DNA损伤反应(DDR)激活和线粒体功能障碍等应激信号触发这些通路,诱导神经元和胶质细胞进入衰老状态。特别值得注意的是,mTOR信号通路的异常激活不仅直接促进癫痫发生,还通过增强SASP因子的翻译,加速神经炎症进程。

脑细胞衰老的特殊表现

与传统认知不同,不仅增殖性胶质细胞(如星形胶质细胞、少突胶质前体细胞)会发生衰老,有丝分裂后的神经元同样呈现衰老特征。这些衰老神经元虽然不发生端粒缩短,但表现出DNA损伤标志物γH2AX聚焦、脂褐素积累、β-半乳糖苷酶活性升高等典型衰老表型。在癫痫患者脑组织中,特别是局灶性皮质发育不良(FCD)II型和颞叶癫痫(TLE)病例中,衰老标志物p21、p16在畸形神经元中显著高表达。

时空动态与双向调控

癫痫发生过程中,衰老现象呈现明确的时空动态特征。在癫痫持续状态(SE)后30分钟,海马和内嗅皮层即可检测到DNA损伤标志物γH2AX的快速诱导。随着疾病进展,衰老细胞在潜伏期和慢性期持续积累,特别是小胶质细胞的衰老表型最为显著。值得注意的是,癫痫发作与细胞衰老存在双向促进作用:反复癫痫活动通过氧化应激和兴奋毒性诱导细胞衰老;反之,衰老细胞通过分泌SASP因子降低癫痫发作阈值,形成恶性循环。

mTOR相关癫痫的特殊性

在mTOR通路相关癫痫(如FCDII型、结节性硬化症)中,衰老现象表现出独特特征。mTOR信号过度激活直接驱动细胞衰老进程,其SASP成分包含更多生长因子(如VEGF、IGF1)和炎症因子。相比之下,非mTOR相关癫痫(如通道病、自身免疫性癫痫)的衰老主要由累积性细胞应激引发,SASP成分以炎症因子为主。这种差异为精准靶向治疗提供了理论基础。

生物标志物与检测技术

多种技术手段可用于检测癫痫脑组织中的衰老细胞。除传统的SA-β-gal染色外,免疫组化检测p16INK4A、p21、γH2AX等标志物已成为标准方法。新兴的patch-seq技术结合电生理记录和单细胞转录组分析,能够精准识别衰老神经元的电生理和分子特征。空间转录组学技术(EASI-FISH)则可在保留空间位置信息的前提下,实现多基因表达谱分析。

治疗策略:从清除到调控

针对细胞衰老的癫痫治疗策略主要分为两类:senolytics(衰老细胞清除剂)和senomorphics(衰老表型调控剂)。临床前研究表明,达沙替尼+槲皮素(D&Q)组合能够有效清除衰老细胞,降低mTOR驱动癫痫模型的发作频率。非瑟酮(Fisetin)则通过抑制ROS/TNF-α-NLRP3炎症小体通路,发挥抗癫痫和神经保护作用。

在senomorphics方面,雷帕霉素通过抑制mTOR信号,减少SASP产生,在结节性硬化症相关癫痫中显示出良好效果。白藜芦醇通过调节NF-κB通路,降低神经炎症反应,改善癫痫相关认知障碍。芹菜素和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)则通过抗氧化和抗炎机制,发挥抗癫痫作用。

临床转化与未来方向

多项临床试验正在评估senotherapeutics在癫痫治疗中的价值。西罗莫司用于FCDII型耐药性癫痫的临床试验显示,33%患者出现治疗反应。二甲双胍在结节性硬化症患者中使基线癫痫发作减少43.7%。这些结果为靶向细胞衰老的癫痫治疗提供了临床证据支持。

未来研究需要进一步阐明衰老细胞在癫痫网络中的具体作用机制,开发更具选择性的senolytics药物,优化给药方案以减少副作用。同时,探索衰老生物标志物在癫痫诊断和预后评估中的价值,也将推动个体化治疗策略的发展。

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