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抑制IL-11信号通路,会影响健康寿命?

百英生物 2024-08-12 628

据相关数据统计,随着社会发展和经济条件的提升,人的寿命逐渐提升,但“健康寿命”却并没有得到明显的变化。健康寿命是指人们保持健康的年数,能够进行日常生活活动,并无慢性疾病或与年龄相关的疾病。健康寿命的延长,意味着人们可以在更长的年限内保持高质量的生活。如何有效预防衰老的潜在健康问题,提高健康寿命的年限,仍是一个值得关注的领域。

影响健康寿命和寿命的主要信号机制包括ERK、STK11、AMPK、mTORC1和IGF1-胰岛素模块等。这些通路在衰老过程中相互作用,共同调节着细胞的衰老和功能障碍。其中,慢性无菌性炎症是衰老过程中常见的病理现象,其特征是持续的低度炎症反应。

近期,Anissa A. 等人在《自然》期刊发表的论文“Inhibition of IL-11 signalling extends mammalian healthspan and lifespan”中,利用小鼠模型研究发现,抑制白介素11 (IL-11) 信号通路,能够延长哺乳动物的健康寿命和寿命。IL-11是IL-6家族中的一种促炎和促纤维化成员。这项研究对于理解衰老过程以及开发抗衰老疗法具有重要意义。

年龄增长、衰老与IL-11表达量的关联

研究发现,在衰老的小鼠中,IL-11表达水平在肝脏、脂肪组织和骨骼肌等组织中显著升高。这一变化伴随着下游信号通路的改变:ERK-p90RSK通路被激活,而LKB1-AMPK和mTOR-p70S6K通路则被抑制。

为了进一步验证IL-11在衰老过程中ERK-mTOR激活的作用,研究人员使用IL-11ra1缺陷小鼠进行实验。结果表明,在老年IL-11ra1缺陷小鼠中,ERK-mTOR通路激活程度明显降低,p16和p21等衰老标志物的水平也显著低于老年野生型小鼠。

综上所述,IL-11的表达水平升高可能是衰老过程中ERK-mTOR通路激活的重要驱动因素,并可能与衰老标志物的积累密切相关。

IL-11ra1缺失诱导新陈代谢提高

与野生型(WT)小鼠相比,2岁龄的IL-11ra1缺陷小鼠体重较低,雌性IL-11ra1缺陷小鼠的脂肪量减少,瘦体重增加(图 1g)。不同基因型小鼠的肝脏指数相似,而IL-11ra1 -/- 小鼠的肝脏甘油三酯水平较低。

老年野生型小鼠的血清胆固醇和甘油三酯水平高于IL-11ra1缺陷处理组小鼠。无论性别,老年IL-11ra1缺陷小鼠的肝脏均表现出促炎基因(如 Ccl2、Ccl5、Tnf 和 IL1b)和脂肪酸合成基因(如 Acc、Fasn 和 Srebp1c)表达的降低。血清丙氨酸转氨酶 (ALT) 和天冬氨酸转氨酶 (AST) 水平是肝细胞损伤的标志,在老年野生型小鼠中升高,但在老年IL-11ra1缺陷小鼠中没有升高。

IL-11抗体治疗对小鼠健康寿命的影响

研究人员对老年小鼠施用中和IL-11抗体(X203)或IgG对照,以研究其对健康寿命和/或寿命的影响。与对照组相比,从75周龄到100周龄接受X203的小鼠体重逐渐下降,肌肉力量高于接受IgG或未接受治疗的同龄对照组,也高于实验开始时75周龄的小鼠。在整个研究期间,未接受治疗或接受IgG的小鼠表现出虚弱进展(例如,震颤和步态障碍),血清胆固醇、甘油三酯和IL-6水平升高,肝脏损伤指标、肝脏甘油三酯含量和肝脏指数质量均升高,而接受X203治疗的小鼠则表现出改善或降低。

对不同实验组老年小鼠的vWAT、骨骼肌和肝脏中纤维化程度进行了量化,结果显示接受X203治疗的小鼠各器官的组织纤维化均得到逆转。与75周龄小鼠相比,接受IgG治疗25周的小鼠的vWAT中IL-11-mTORC1轴激活程度增加,衰老标志物表达升高。相反,接受X203治疗的小鼠ERK-mTOR活性降低,p21和p16表达下降。

在健康寿命实验的同时,研究人员统计了雄性和雌性IL-11缺陷小鼠以及WT对照进行了寿命研究。汇总分析表明,IL-11缺陷小鼠的寿命显著超过WT对照(WT,120.9周;IL-11缺陷,151周),其中雌性小鼠IL-11缺陷的寿命显著延长(WT,118.9周;IL-11缺陷,148.3周)。借助于抗IL-11(X203)或IgG抗体,再次统计小鼠从75周至死亡的寿命变化,结果表明,接受抗X203治疗的小鼠寿命显著延长(IgG, 120.9周;X203, 155.6周),其中雌性寿命显著延长(IgG为117.1周;X203, 146.4周),雄性小鼠(WT,130.3周;X203, 159.6周)。>

该研究表明,抑制IL-11信号通路可以延长哺乳动物的健康寿命和寿命,这可能与减少炎症、改善胰岛素敏感性和增强干细胞功能有关。未来进一步研究IL-11信号通路在衰老中的具体作用机制,为开发新的抗衰老疗法提供了新的靶点,为延长人类健康寿命提供了新的希望。

IL-11抗体药物研究现状

目前,针对IL-11靶点的抗体药物主要应用于治疗髓增生异常综合征(MDS) 、急性髓性白血病(AML)和肺纤维化等,部分药物已进入临床试验阶段。例如,Lassen公司研发的IL-11Rα单抗LASN-01正处于临床阶段,它是一种高度特异性的全人源单克隆抗体,能够与IL-11R高亲和力结合,抑制IL-11信号传导。LASN-01目前用于治疗肺纤维化和甲状腺眼病。随着对IL-11在疾病中作用机制的深入理解以及新药开发技术的不断进步,预计未来将有更多针对IL-11靶点的抗体药物进入临床研究,并最终用于治疗相关疾病。

药物靶点研究阶段企业
LASN01IL-11RαPhase 1CSL Ltd;Lassen
anti-IL-11 antibody1L-11PreclinicalNational University of Singapore
anti-lL-11a antibodyIL-110PreclinicalNational University of Singapore
anti-lL-11 antibodyIL-77PreclinicalSunshine Lake Pharm

anti-lL-11a antibody

IL-110PreclinicalSpanish National Cancer Research Centre
anti-lL-11 antibodyIL-71PreclinicalBayer

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