2024年7月17日,杜克新加坡国立大学医学院Stuart A. Cook、Anissa A. Widjaja共同通讯在Nature发表题为Inhibition of IL-11 signalling extends mammalian healthspan and lifespan的文章,证明了IL-11在衰老过程中的作用及其作为延长健康寿命和寿命的治疗靶点的潜力。
IL-11是一种属于IL-6家族的促炎细胞因子,在各种细胞类型和组织中随着年龄的增长而上调。这种上调与衰老相关的关键信号通路的激活有关,包括ERK、AMPK和mTORC1。研究人员发现,在小鼠中缺失IL-11受体α1(Il11ra1)或IL-11本身可以改善代谢健康,降低多发病率,并减少老年小鼠的虚弱。这项研究最引人注目的发现之一是IL-11与衰老之间的直接联系。研究人员证明,人类细胞中的IL-11刺激会激活ERK-mTOR信号传导,导致p16和p21等衰老标志物水平升高。这表明IL-11在驱动细胞衰老中起着至关重要的作用,而细胞衰老是衰老的标志。
然后作者证明,雌性小鼠中IL-11的缺失可以预防与年龄相关的肥胖、虚弱和代谢下降。缺乏IL-11的雄性小鼠也表现出有益的变化,包括肌肉力量和代谢灵活性的改善。这些发现强调了IL-11在介导两性与年龄相关的下降中的保守作用。研究人员更进一步,在老年雄性和雌性小鼠中测试了抗IL-11治疗的效果。他们发现,用中和抗体治疗性抑制IL-11显著改善了代谢功能,减少了病理信号传导,并改善了老年雄性小鼠的少肌症。同样,用抗IL-11治疗的老年雌性小鼠体重减轻,代谢参数改善,虚弱评分降低。
作者发现在抗IL-11治疗恢复了老年小鼠的白色脂肪组织(WAT)的米色化(beiging)。Beiging是白色脂肪细胞转化为燃烧能量的米色脂肪细胞(beige adipocyte)的过程,是一个随着年龄增长而下降的过程。研究人员观察到,在IL-11抑制后,WAT产热的关键调节因子UCP1明显上调。这表明靶向IL-11可以逆转与年龄相关的代谢不灵活性,并有助于改善全身能量平衡。最重要的是,IL-11基因缺失或抗IL-11治疗性抑制后,雄性和雌性小鼠的寿命都延长了。在基因缺失研究中,小鼠的中位寿命平均延长了24.9%,在治疗干预研究中延长了22.5%至25%。这些结果证明了IL-11作为延长寿命的治疗靶点的潜力,而且在生命后期进行干预有效。
这项研究的意义深远。IL-11抑制为对抗与年龄相关的疾病和提高老年人的生活质量提供了一种有前景的策略。这些发现还强调了抗IL-11治疗转化为临床实践的潜力,因为抗IL-11治疗已经处于纤维化肺病的早期临床试验阶段。这项研究强调了靶向衰老炎症的重要性,并为开发可以延长健康寿命和寿命的干预措施开辟了新途径