Aging is defined as physiological dysfunction of the body and a key risk factor for human diseases. During the aging process, cellular senescence occurs in response to various extrinsic and intrinsic factors such as radiation-induced DNA damage, the activation of oncogenes, and oxidative stress. These senescent cells accumulate in many tissues and exhibit diverse phenotypes, such as resistance to apoptosis, production of senescence-associated secretory phenotype, cellular flattening, and cellular hypertrophy. They also induce abnormal dysfunction of the microenvironment and damage neighboring cells, eventually causing harmful effects in the development of various chronic diseases such as diabetes, cancer, and neurodegenerative diseases. Thus, pharmacological interventions targeting senescent cells, called senotherapeutics, have been extensively studied. These senotherapeutics provide a novel strategy for extending the health span and improving age-related diseases. In this review, we discuss the current progress in understanding the molecular mechanisms of senotherapeutics and provide insights for developing senotherapeutics.
Kim, Seul Gi;Sung, Jin Young;Kim, Jae-Ryong;Choi, Hyoung Chul
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.24
no.1
/
pp.69-79
/
2020
Aging is one of the risk factors for the development of cardiovascular diseases. During the progression of cellular senescence, cells enter a state of irreversible growth arrest and display resistance to apoptosis. As a flavonoid, quercetin induces apoptosis in various cells. Accordingly, we investigated the relationship between quercetin-induced apoptosis and the inhibition of cellular senescence, and determined the mechanism of oxidative stress-induced vascular smooth muscle cell (VSMC) senescence. In cultured VSMCs, hydrogen peroxide (H2O2) dose-dependently induced senescence, which was associated with increased numbers of senescence-associated β-galactosidase-positive cells, decreased expression of SMP30, and activation of p53-p21 and p16 pathways. Along with senescence, expression of the anti-apoptotic protein Bcl-2 was observed to increase and the levels of proteins related to the apoptosis pathway were observed to decrease. Quercetin induced apoptosis through the activation of AMP-activated protein kinase. This action led to the alleviation of oxidative stress-induced VSMC senescence. Furthermore, the inhibition of AMPK activation with compound C and siRNA inhibited apoptosis and aggravated VSMC senescence by reversing p53-p21 and p16 pathways. These results suggest that senescent VSMCs are resistant to apoptosis and quercetin-induced apoptosis attenuated the oxidative stress-induced senescence through activation of AMPK. Therefore, induction of apoptosis by polyphenols such as quercetin may be worthy of attention for its anti-aging effects.
Cellular senescence, a process of cell proliferation arrest in response to various stressors, has been considered to be important factor in age-related disease. Identification of senescent cells in tissues is limited and the role of senescent cells is poorly understood. Recently however, several studies showed the characterization of senescent cells in various pathologic conditions and the role of senescent cells in disease progression is becoming important. Senescent cells are growth-arrested cells, however, the senescence associated secretory phenotype (SASP) of senescent cells could modify the tissues' microenvironment. Here, we discuss the progress and understanding of the role of senescent cells in tissues of pathologic conditions and discuss the development of new therapeutic paradigms, such as senescent cells-targeted therapy.
Lipofuscins are oxidized lipid and protein complexes that accumulate during cellular senescence and tissue aging, regarded as markers for cellular oxidative damage, tissue aging, and certain aging-associated diseases. Therefore, understanding their cellular biological properties is crucial for effective treatment development. Through traditional microscopy, lipofuscins are readily observed as fluorescent granules thought to accumulate in lysosomes. However, lipofuscin granule formation and accumulation in senescent cells are poorly understood. Thus, this study examined lipofuscin accumulation in human fibroblasts exposed to various stressors. Our results substantiate that in glucose-starved or replicative senescence cells, where elevated oxidative stress levels activate autophagy, lipofuscins predominately appear as granules that co-localize with autolysosomes due to lysosomal acidity or impairment. Meanwhile, autophagosome formation is attenuated in cells experiencing oxidative stress induced by a doxorubicin pulse and chase, and lipofuscin fluorescence granules seldom manifest in the cytoplasm. As Torin-1 treatment activates autophagy, granular lipofuscins intensify and dominate, indicating that autophagy activation triggers their accumulation. Our results suggest that high oxidative stress activates autophagy but fails in lipofuscin removal, leaving an abundance of lipofuscin-filled impaired autolysosomes, referred to as residual bodies. Therefore, future endeavors in treating lipofuscin pathology-associated diseases and dysfunctions through autophagy activation demand meticulous consideration.
Dihydroartemisinin (DHA) has been reported to possess anti-cancer activity against many cancers. However, the pharmacologic effect of DHA on HBV-positive hepatocellular carcinoma (HCC) remains unknown. Thus, the objective of the present study was to determine whether DHA could inhibit the proliferation of HepG2.2.15 cells and uncover the underlying mechanisms involved in the effect of DHA on HepG2.2.15 cells. We found that DHA effectively inhibited HepG2.2.15 HCC cell proliferation both in vivo and in vitro. DHA also reduced the migration and tumorigenicity capacity of HepG2.2.15 cells. Regarding the underlying mechanisms, results showed that DHA induced cellular senescence by up-regulating expression levels of proteins such as p-ATM, p-ATR, ${\gamma}-H_2AX$, P53, and P21 involved in DNA damage response. DHA also induced autophagy (green LC3 puncta gathered together and LC3II/LC3I ratio increased through AKT-mTOR pathway suppression). Results also revealed that DHA-induced autophagy was not linked to senescence or cell death. TPP1 (telomere shelterin) overexpression could not rescue DHA-induced anticancer activity (cell proliferation). Moreover, DHA down-regulated TPP1 expression. Gene knockdown of TPP1 caused similar phenotypes and mechanisms as DHA induced phenotypes and mechanisms in HepG2.2.15 cells. These results demonstrate that DHA might inhibit HepG2.2.15 cells proliferation through inducing cellular senescence and autophagy.
Kim, Jin Hwa;Oh, Jung Young;Bae, Jun Tae;Lee, Geun Soo;Pyo, Hyeong Bae
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
/
v.43
no.3
/
pp.239-245
/
2017
Aging is a physiological and irreversible, progressive process involving changes in the ability to maintain cellular functionality. It affects tissues, organs and the whole organism and thus finally cause to death. Oxidative stress has been postulated to contribute significantly to the accelerated accumulation of advanced glycation endproducts (AGEs) in collagen, which is implicated in the process of skin aging. In the present study, glycation inhibitory activity of methoxy PEG-45 thioctate (LA-PEG), and its inhibitory effect of cellular oxidation and senescence was investigated. Treatment of LA-PEG significantly showed lower fluorescent intensity induced by AGEs. In addition, LA-PEG was significantly reduced the formation of ROS induced by AGEs. High antioxidant and anti-glycation activities of LA-PEG in glycated collagen model indicated its contribution to anti-aging process. Cellular senescence leads to an increase in senescence-associated ${\beta}$-galactosidase ($SA-{\beta}-gal$) activity, which can be used as a biomarker to identify senescent cells. Treatment with LA-PEG showed a dose-dependent, statistically significant decreased in $SA-{\beta}-gal$ indicating reduced senescence. These results suggest that LA-PEG may have potent anti-aging effects and can be used as new functional materials against cellular accumulation of AGEs.
Objective : Endothelial colony-forming cells (ECFCs) have been reported to play an important role in the pathogenesis of moyamoya disease (MMD). We have previously observed stagnant growth in MMD ECFCs with functional impairment of tubule formation. We aimed to verify the key regulators and related signaling pathways involved in the functional defects of MMD ECFCs. Methods : ECFCs were cultured from peripheral blood mononuclear cells of healthy volunteers (normal) and MMD patients. Low-density lipoproteins uptake, flow cytometry, high content screening, senescence-associated β-galactosidase, immunofluorescence, cell cycle, tubule formation, microarray, real-time quantitative polymerase chain reaction, small interfering RNA transfection, and western blot analyses were performed. Results : The acquisition of cells that can be cultured for a long time with the characteristics of late ECFCs was significantly lower in the MMD patients than the normal. Importantly, the MMD ECFCs showed decreased cellular proliferation with G1 cell cycle arrest and cellular senescence compared to the normal ECFCs. A pathway enrichment analysis demonstrated that the cell cycle pathway was the major enriched pathway, which is consistent with the results of the functional analysis of ECFCs. Among the genes associated with the cell cycle, cyclin-dependent kinase inhibitor 2A (CDKN2A) showed the highest expression in MMD ECFCs. Knockdown of CDKN2A in MMD ECFCs enhanced proliferation by reducing G1 cell cycle arrest and inhibiting senescence through the regulation of CDK4 and phospho retinoblastoma protein. Conclusion : Our study suggests that CDKN2A plays an important role in the growth retardation of MMD ECFCs by inducing cell cycle arrest and senescence.
Lee, Hyeon Ju;Jung, Yu-Jin;Lee, Seungkoo;Kim, Jong-Il;Han, Jeong A.
Molecules and Cells
/
v.43
no.4
/
pp.397-407
/
2020
DNAJB9 is known to be a member of the molecular chaperone gene family, whose cellular function has not yet been fully characterized. Here, we investigated the cellular function of DNAJB9 under strong mitogenic signals. We found that DNAJB9 inhibits p53-dependent oncogene-induced senescence (OIS) and induces neoplastic transformation under oncogenic RAS activation in mouse primary fibroblasts. In addition, we observed that DNAJB9 interacts physically with p53 under oncogenic RAS activation and that the p53-interacting region of DNAJB9 is critical for the inhibition of p53-dependent OIS and induction of neoplastic transformation by DNAJB9. These results suggest that DNAJB9 induces cell transformation under strong mitogenic signals, which is attributable to the inhibition of p53-dependent OIS by physical interactions with p53. This study might contribute to our understanding of the cellular function of DNAJB9 and the molecular basis of cell transformation.
Background: Although microbial infection is direct cause of periodontal disease, various environmental factors influence the disease severity. Aging is considered a risk factor for oral diseases, with the prevalence of periodontal diseases increasing with age. Moreover, senescence-associated secretory phenotype (SASP) expressed in age-related diseases is a key marker of chronic inflammation and aging phenotypes. Therefore, this study aimed to understand the relevance of senescent cells to periodontal health and disease, investigate the possibility of regulating the expression of aging- and osteolysis-related factors in gingival fibroblasts, and investigate the effect of senescence induction in gingival fibroblasts on osteoclast differentiation in mouse bone marrow-derived macrophages (BMMs). Methods: After stimulation with 400 nM hydrogen peroxidase, human gingival fibroblasts (HGFs) were examined for senescence-associated β-galactosidase. Western blot and enzyme-linked immunosorbent assays were performed to assess the expression of SASP. Osteoclast formation was assessed in BMMs using a conditioned medium (CM) from hydrogen peroxide-stimulated HGFs. Osteoclastic differentiation was investigated using tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) staining and activity. Data analysis was performed using SPSS version 25.0. Results: The expression of senescence-related molecules, including p53, p16, and p21, and the expression of osteolytic factors, including IL-6, IL-8, and IL-17, were found to be significantly higher in the hydrogen peroxide-stimulated HGF than in the control group. Regarding the indirect effects of senescent gingival cells, the number of osteoclasts and TRAP activity increased according to the differentiation of BMM cultured in CM. Conclusion: Our results on the of between osteolytic factors and cellular senescence in gingival fibroblast cells helped to reveal evidence of pathological aging mechanisms. Furthermore, our results suggest that the development of novel therapies that target specific SASP factors could be an effective treatment strategy for periodontal disease.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.