阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)以反复间歇性低氧(IH)为特征,其在脂肪组织功能障碍、胰岛素抵抗和加速衰老方面的作用日益受到重视。然而,目前的体外模型不足以充分模拟IH对人脂肪细胞的长期影响。本研究开发了一种稳健的长期人脂肪细胞类器官培养系统,用于体外模拟IH诱导的脂肪细胞衰老。从腹部皮下脂肪组织分离的人基质血管成分(SVF)细胞被包埋于Matrigel基质胶中,并接种于Biofloat U型底96孔板中。使用1:1的Matrigel-细胞混合物和优化的接种体积(5-20 µL),脂肪细胞类器官在10-12天内形成,并保持稳定的形态和活力超过90天。Matrigel基质胶对于维持类器官的结构完整性至关重要,而明胶和低熔点琼脂糖则无法支持类器官的形成。添加10%胎牛血清(FBS)的皮下前脂肪细胞培养基比Advanced/F12K培养基更能促进脂肪细胞分化和长期维持。为了模拟阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)相关的缺氧应激,将类器官暴露于可编程间歇性低氧(IH)条件下。IH抑制了脂肪生成,表现为脂质积累减少、脂肪生成标志物(PPARγ、脂联素、FABP4)表达下调以及脂滴减少。透射电镜显示IH诱导的超微结构异常,包括内质网断裂、线粒体破坏、细胞核增大和异染色质积累——这些特征与细胞衰老相符。 IH进一步上调了HIF1α、H2AX、抑制性组蛋白甲基化标记(H3K9me3、H3K79me3、H4K20me3)以及细胞外基质重塑蛋白(纤连蛋白、LOX),同时抑制了胰岛素信号通路,表现为PI3K和AKT磷酸化水平降低。综上所述,这些发现建立了一个生理相关的人类脂肪细胞类器官平台,可用于研究IH诱导的脂肪细胞功能障碍和衰老。
AI发现:肌肉细胞核变大,竟是衰老的铁证?抗炎可否逆转?
一项由韩国忠北国立大学柳东烈教授团队领衔的研究发现,AI深度学习技术通过分析人体肌肉切片,准确识别出细胞核增大是衰老肌肉的显著标志(准确率86.2%)。研究发现细胞核直径随年龄增长而显著增大(Spearman’s ρ = 0.71, p < 0.0001),且大细胞核与染色质重塑、细胞衰老、线粒体功能等衰老通路密切相关。更令人惊讶的是,儿童炎性肌病患者的肌肉也出现类似衰老的细胞核增大,这预示着抗炎可能成为对抗肌肉衰老的潜在途径。这项成果为开发新的肌肉衰老生物标志物和干预策略提供了全新方向。