在經典科幻電影《黑客帝國》中，主角尼奧面臨一個改變命運的選擇：吞下藍色藥丸，他將繼續活在舒適但虛假的虛擬世界里；而吞下紅色藥丸，他將醒來，直面殘酷但真實的現實。

同樣，在衰老研究領域，我們似乎也面臨著“紅藍藥丸”的困境：雖然長壽，但在生命的最后十幾年，要與慢性J病進行漫長的斗爭；或者盡可能壓縮自己充滿J病的晚年階段，但過于強大的健康保護機制（如強力的抑癌程序），會以犧牲一定的生命總長度為代價[1]。

無論怎么選，似乎都不是完美的答案……不過近期，一篇發表在PNAS上的研究表明，我們所以為的藥丸困境，從一開始可能就是偽命題：驅動衰老過程中健康保護（如抑制A）和病痛根源（如SASPY癥）的，并非同一個不可分割的生物學過程[2]。

衰老的二元性

長期以來，我們認為細胞衰老是個好壞一體的過程。一旦細胞衰老，周期停滯（抑制潛在的癌變）與釋放SASP（加速組織老化）便會同步發生。但……事情并非如此！這兩個過程，其實是由兩套可分離的基因程序控制。

圖注：這其實也早有證據，派派之前介紹過研究發現，二者中會夾雜一個關鍵的中間環節——細胞變大，表明了兩者之間的時序關系[3]

可分離？要知道，細胞衰老是個由無數基因參與的復雜過程，而周期停滯和SASP更是共享了許多上游的觸發信號（比如DNA損傷），在同一個觸發信號下，如何能做到各走各的路，互不干擾？

所以，這里就要引入一個生物學概念——基因的增強子（Enhancer）。

在我們的細胞中，并非所有基因都會處于活躍狀態，有的基因只會特定時刻展現出極高的表達活性。此時，增強子就成了一個選擇，它本身不編碼蛋白質，但能通過與特定的轉錄因子結合，從而極大地提高基因的轉錄效率。

圖注：轉錄因子結合到增強子上，確保基因轉錄的精確調控

所以，在細胞衰老的過程中，恰恰是這些增強子被異常激活，從而啟動了整個衰老程序。那愣著干啥，先從轉錄因子找起！掃描了衰老細胞中新出現或活性增強的增強子序列，科學家們發現了兩個激活增強子的幕后黑手：

1. 第一個蛋白家族為NFI，它的作用是抑制細胞無限增殖、防止癌變；

2. 另一個是Y癥通路NF-κB的關鍵成員—p65（引發Y癥）。

圖注：p65和NFI的結合基序在衰老增強子中富集度最高（NFIC為NFI家族中的一員）

而且，在年輕細胞中，NFI和p65蛋白與這些衰老相關的增強子區域幾乎沒有結合。然而，在進入衰老狀態的細胞中，情況發生了巨大變化，大量的NFI和p65蛋白富集在這些增強子區域，信號強度增強，出現醒目的紅色標記。

圖注：NFI和p65確實是衰老程序的直接參與者，它們在衰老發生時，精確地結合到了這些基因的增強子上（EPQ為年輕細胞、Senescent為衰老細胞）

到此，我們已經確認了兩個調控細胞增殖與SASP釋放的轉錄因子，下一步：確認它們是否分離，這個也簡單，分別抑制編碼NFI和p65的基因即可。

結果表明，這兩個系統確實是可分離的：當使用藥物抑制p65介導的Y癥通路后，細胞的增殖壽命曲線幾乎沒有改變，它們依然在正常的時間點停止增殖；移除了NFI后，細胞確實能持續不斷地分裂，但并沒有證據表明它們的SASPY癥水平因此而降低。

這些發現共同表明，細胞周期停滯與 SASP 分泌是由兩套相對可分離的分子機制調控的，那……又是誰在背后調控它們？

背后的源頭！

順藤摸瓜，科學家們找到了源頭——來自TGF-β的信號分子家族的兩個蛋白。

TGF-β超家族是一類保守的分泌性細胞因子，發揮細胞內發育調控、免疫調節與維持組織穩態的功能[4]，主要分為TGF-β（TGF-β1/2/3）、Activin/Inhibin、BMP/GDF三個亞族以及Nodal/Lefty等發散成員。

第一個蛋白來自Activin A，它的核心任務是激活負責抑制細胞增殖的基因（SGAINED-PROLIF Genes），讓細胞進入生長停滯狀態。

圖注：比率高表明這組增強子主要調控的是增殖相關的程序；比率低表明這組增強子主要調控的是Y癥相關程序

當Activin A的信號發出后，中間蛋白SMAD2/3便會立刻被派往那些負責讓細胞進入生長停滯狀態的基因增強子區域。隨后，NFI蛋白就會被SMAD2/3招募而來（并且其結合程度要遠超其他潛在蛋白）并大量富集，執行停止生長的命令。

而第二個蛋白—TGF-β2 的主要任務，不用說你也懂—阻止細胞釋放有害的SASP因子。

圖注：比率高表明這組增強子主要調控的是增殖相關的程序；比率低表明這組增強子主要調控的是Y癥相關程序

當然，與Activin A一樣，TGF-β2同樣也是通過中間蛋白SMAD2/3來執行，不過這個機制顯得更為巧妙：

當接受到TGF-β2信號后，SMAD2/3蛋白會迅速和那些與Y癥基因相關聯的增強子區域結合。不過這里可不是激活，而是去搶占原本屬于p65蛋白的位置。一旦p65離開，它所負責的Y癥程序……自然就無法啟動。

最后貼個總覽圖，我們可以一目了然地看到兩條可分離的路徑：上邊是Activin A 驅動的增殖停滯路徑，下邊是TGF-β2抑制的SASPY癥路徑。有趣的是，雖然它們都依賴SMAD2/3來傳遞信號，但最終……導向的是兩個完全不同的結果。

圖注：并且這兩個信使系統一旦被激活，它們會反過來促進編碼自身的基因（INHBA和TGFB2）的表達，形成一個強大的正反饋循環，這就是為什么衰老狀態一旦形成，就非常頑固和穩定

雷帕霉素/Senolytics的困境

而當我們用這個新視角去審視經典的抗衰藥物—雷帕霉素時，許多過去令人困惑的現象便有了合理的解釋。

例如，長期使用雷帕霉素治療的細胞，雖然最終也會因為復制潛能耗盡進入生長停滯狀態，但它們的外觀看起來卻非常年輕，完全沒有衰老細胞那種臃腫、扁平的特征，表明它們并沒有釋放SASP（它會破壞細胞周圍的環境，引發細胞內部骨架重組，最終導致細胞變形）。

圖注：持續使用雷帕霉素的細胞

不發Y……這聽起來簡直完美不是嘛？我們似乎找到了一個抗衰的理想藥物。

但，雷帕霉素的這種壓制，只是一種脆弱的、暫時性的平衡，在本研究中，科學家們觀察到了一個反常現象：停藥僅一周，那些原本維持著年輕形態的細胞會迅速衰老，變得臃腫不堪，SASPY癥水平瘋狂飆升，甚至比從未用過藥的正常衰老細胞還要嚴重！

所以……雷帕霉素并沒有真正解決SASP問題，它更像是一個強行壓住沸騰鍋蓋的方法（通過抑制mTOR通路），并沒有改變細胞進入衰老的既定程序（NFI和p65）。鍋里的能量（即驅動SASP的內在信號）在不斷積蓄，一旦松手，被壓抑已久的p65通路，就會以更猛烈的形式爆發出來。

既然壓制有風險，那直接眼不見為凈，用Senolytics藥物清除所有衰老細胞怎么樣？聽起來很不錯，例如，由達沙替尼（Dasatinib）和槲皮素（Quercetin）組成的D+Q組合，已經在多個小規模臨床試驗中，展現出清除衰老細胞、改善患者生理功能的積極信號。

然而，Senolytics的道路也并非一帆風順。一些靶向不同機制的早期Senolytics藥物，在進入更大規模的人體臨床試驗時，卻遭遇了水土不服。

例如UBX0101，這是由Unity Biotechnology開發的一種衰老細胞清除藥物，該藥物通過抑制p53/MDM2相互作用誘導衰老滑膜細胞凋亡，旨在減輕關節Y癥和疼痛，緩解膝關節骨關節Y。但在其關鍵的II期臨床試驗中，最終未能展現出優于安慰劑的統計學顯著療效。

圖注：Unity Biotechnology公司2020年的新聞稿顯示，UBX0101的II期試驗（NCT04129944）結果并不理想

為什么直接殺死壞細胞的策略，在現實中卻不那么完美呢？還是前面說的，衰老細胞并非鐵板一塊，停止增殖（NFI）與Y癥分泌（p65）是兩個系統。

而Senolytics藥物的設計，是基于識別衰老細胞的某些共同特征（例如衰老標志物SA-β-GAL），然后觸發衰老細胞凋亡程序。這就帶來了一個潛在風險：Senolytics無法區分一個正在默默執行守護程序的衰老細胞，和一個執行破壞程序的衰老細胞，只能無差別攻擊。

雖然短時間內緩解Y癥，但或許已經引出了其他健康風險。

正因以上種種局限，這項研究也給我們指明了一條新的路：相比起籠統地抑制或殺死衰老細胞，開發利用特異性阻斷p65介導的SASP通路的新型藥物，切斷增殖抑制與SASP之間的強綁定，僅關閉Y癥警報而不影響NFI調控的細胞周期停滯功能，或許是更理想的路徑。

—— TIMEPIE ——

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