Механизмы клеточного старения: остановка клеточного цикла и секреторный фенотип, ассоциированный со старением

Клеточное старение представляет собой стабильную остановку клеточного цикла, которая может запускаться в нормальных клетках в ответ на различные внутренние и внешние стимулы, а также сигналы развития. Старение рассматривается как высокодинамичный многоэтапный процесс, в ходе которого свойства стареющих клеток непрерывно изменяются и дифференцируются в зависимости от контекста. Оно связано с многочисленными клеточными и молекулярными изменениями и характерными фенотипическими перестройками, включая стабильную остановку пролиферации, не устраняемую митогенными стимулами. Стареющие клетки сохраняют жизнеспособность, характеризуются изменениями метаболической активности, претерпевают значительные изменения экспрессии генов и формируют сложный секреторный фенотип, ассоциированный со старением. Клеточное старение может нарушать восстановление и регенерацию тканей, тем самым способствуя старению организма. Удаление стареющих клеток может ослаблять возрастную дисфункцию тканей и увеличивать продолжительность здоровой жизни. Старение также может действовать как мощный противоопухолевый механизм, препятствуя пролиферации потенциально опухолевых клеток. Это клеточная программа, действующая как обоюдоострый меч и оказывающая как благоприятное, так и неблагоприятное влияние на здоровье организма; она считается примером эволюционного антагонистического плейотропизма. Активация супрессорных опухоль путей p53/p21 WAF1/CIP1 и p16 INK4A/pRB играет центральную роль в регуляции старения. Недавно было показано участие нескольких других путей в опосредовании старения и стареющего фенотипа. В настоящем обзоре рассматриваются молекулярные механизмы, лежащие в основе клеточного старения и ассоциированной со старением остановки роста, с особым вниманием к причинам прекращения деления клеток, стабильности остановки роста, гиперсекреторному фенотипу и интеграции различных путей.