专栏名称: 生物力学仪器

力学现象对一些基本细胞进程的正常运作至关重要，力学载荷可以作为胞外信号来调节细胞功能。危及人类健康的几种主要疾病，如骨质疏松症、动脉粥样硬化和癌症等，均与力学感知或功能障碍有关。文章来源为网络搜集，如有侵权请联系15336881895谢谢

衰老过程中的生物力学变化

生物力学仪器 · 公众号 · · 2024-12-19 08:58

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衰老是一个复杂的、多方面的过程，在很长一段时间内会引起无数的生理变化。衰老伴随着宏观和微观长度尺度上的重大生化和生物力学变化，这些变化不仅影响组织和器官，还影响细胞和亚细胞器。这些变化包括转录和表观遗传修饰；线粒体内能量产生的变化；以及细胞、细胞核和周围细胞外基质整体力学的改变。此外，衰老会影响细胞感知细胞外基质顺应性变化（机械感觉）并将这些变化转化为生化信号（机械转导）的能力。此外，在复杂的正反馈循环之后，衰老伴随着细胞外基质的组成和结构的变化，导致老年人结缔组织力学的变化。因此，这些进行性功能障碍会促进许多与衰老相关的人类病理和缺陷，包括心血管、肌肉骨骼和神经退行性疾病。在这里，我们批判性地回顾了最近的工作，强调了伴随衰老过程发生在细胞和组织中的一些主要生物物理变化。和神经退行性疾病。在这里，我们批判性地回顾了最近的工作，重点介绍了伴随衰老过程发生在细胞和组织中的一些主要生物物理变化。和神经退行性疾病。在这里，我们批判性地回顾了最近的工作，重点介绍了伴随衰老过程发生在细胞和组织中的一些主要生物物理变化。

这篇文章《The Mechanobiology of Aging》由Jude M. Phillip等人撰写，发表在《Annual Review of Biomedical Engineering》2015年第17卷，页码113-141

文章探讨了衰老过程中的生物力学变化，这些变化发生在宏观和微观尺度上，影响组织、器官、细胞和亚细胞器。核心内容包括：

细胞外基质（ECM）与衰老 ：ECM在组织结构和功能中起着关键作用，其组成和结构随着年龄的增长而发生变化，导致组织功能障碍和疾病发生。
ECM的降解与重塑 ：ECM的降解和重塑由基质金属蛋白酶（MMPs）和组织抑制因子（TIMPs）等酶类严格控制，这些过程在生理和病理条件下发生变化。
ECM成分在衰老中的作用 ：随着年龄的增长，ECM成分如胶原蛋白、弹性蛋白和纤维连接蛋白等发生变化，影响组织的力学性能和细胞行为。
衰老对伤口愈合功能的影响 ：衰老导致伤口愈合过程受损，包括ECM成分的产生、细胞对生物力学和生化信号的感知和解释能力下降。
细胞力学与衰老 ：衰老与细胞和组织对机械力的响应变化相关，影响细胞的力学完整性和功能。
细胞核力学 ：细胞核的力学特性对细胞功能至关重要，衰老过程中细胞核的结构和力学特性发生变化。
异染色质和表观遗传学 ：表观遗传修饰如DNA甲基化和组蛋白修饰在衰老过程中发生变化，影响基因表达和细胞功能。
线粒体功能障碍 ：衰老与线粒体结构和功能的衰退相关，影响能量代谢和活性氧（ROS）的产生。
衰老与疾病 ：衰老是大多数慢性疾病的主要风险因素，包括心血管疾病和神经退行性疾病，这些疾病与细胞和ECM的变化有关。
总结：文章强调了细胞属性随衰老变化的重要性，并指出这些变化可能对衰老表型和多种与衰老相关的慢性疾病状态有深远影响。

文章的结论是，随着年龄的增长，细胞属性发生了显著变化，这些变化可能对衰老表型和多种与衰老相关的慢性疾病状态有深远影响。未来的研究将有助于更好地理解这些细胞变化与慢性疾病状态之间的联系，为预防和治疗策略的发展提供重要信息。

衰老过程中的生物力学变化

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