《Frontiers in Immunology》：Cellular senescence in Crohn’s disease: a double-edged sword in intestinal fibrosis
细胞衰老是克罗恩病（Crohn’s disease, CD）相关肠道纤维化发病机制中一个关键且具有双重性的决定因素。急性衰老可能促进组织修复并限制纤维化形成，而衰老细胞的慢性积累则会驱动持续性炎症及过度的细胞外基质（extracellular matrix, ECM）沉积，最终导致不可逆的纤维化狭窄。本综述系统阐述了CD微环境中细胞衰老的触发因素——包括氧化应激、端粒功能障碍、内质网应激和基因毒性损伤，并阐明了多种衰老细胞类型（肌成纤维细胞/成纤维细胞、内皮细胞、上皮细胞及免疫细胞）在纤维化进展中的作用。这一过程的核心是衰老相关分泌表型（senescence-associated secretory phenotype, SASP），其通过旁分泌激活、ECM失衡、免疫调节及干细胞功能障碍等机制，成为连接衰老与纤维化的核心中介。研究人员进一步讨论了靶向衰老细胞的新兴治疗策略，如清除衰老细胞的药物（senolytics）和调节衰老表型的药物（senomorphics），并强调了针对衰老干预措施在减轻肠道纤维化方面的转化潜力。深入理解细胞衰老的双重作用，可为CD相关纤维化发生机制提供新的见解，并为创新性抗纤维化疗法的开发奠定基础。
1 引言
克罗恩病是一种胃肠道慢性炎症性、进展性疾病，全球患病率持续上升。约30–50%的CD患者在确诊后十年内会出现表现为狭窄并发症的肠道纤维化。纤维化曾被视为慢性炎症和异常组织修复的结果，但在CD病程后期可逐渐脱离炎症活动而独立进展。纤维化过程受多因素调控，涉及免疫细胞与非免疫细胞、可溶性介质、肠腔微生物群和环境因素之间的相互作用。尽管治疗目标已从症状控制提升至黏膜愈合及透壁愈合，现有抗炎药物（包括生物制剂和小分子药物）对已形成的纤维化疗效有限。因此，高达70%的CD患者最终因纤维化狭窄需要手术干预，凸显了特异性抗纤维化治疗的迫切需求。
炎症和纤维化是衰老的一致特征，广泛存在于多种细胞类型及机体衰老过程中。衰老是成人主要慢性疾病死亡的首要风险因素。细胞衰老是一种由应激或损伤触发的稳定细胞周期阻滞状态，已成为衰老、纤维化及多种慢性疾病的核心参与者。细胞衰老的特征性标志物包括p16Ink4a/p21CIP1上调、衰老相关β-半乳糖苷酶（senescence-associated β-galactosidase, SA-β-Gal）活性增强，以及分泌包含细胞因子、趋化因子、生长因子和蛋白酶的复杂混合物，即衰老相关分泌表型（SASP）。细胞衰老参与多种病理生理过程，包括端粒磨损、基因组不稳定性和细胞器功能障碍。然而，目前对衰老施加的选择压力及其对个体器官功能适应性的影响仍了解有限。
衰老本身是纤维化疾病的主要风险因素。肠道衰老以黏膜萎缩和菌群失调为特征，会损害肠道屏障及免疫功能，增加CD及其他年龄相关疾病的发生风险。
细胞衰老的作用具有环境依赖性：急性诱导可促进伤口愈合并限制纤维化，而衰老细胞的慢性持续存在则驱动组织变性和纤维化进展。急性衰老指突发性明确事件触发细胞衰老程序，随时间推移，产生的衰老细胞成熟并被免疫系统清除；早期损伤应答细胞与真正衰老细胞的关键区别在于，后者获得了凋亡抵抗能力，而前者尚未获得。证据表明细胞衰老可能有助于纤维化消退，例如在肝纤维化消退期，活化和衰老的星状细胞数量均下降。然而，这种有益的清除机制在衰老过程中受损，老年个体的伤口愈合能力和纤维化消退能力下降，可能导致不可逆组织瘢痕形成和器官损伤。CD作为一种常持续数十年的疾病，细胞衰老很可能参与了其纤维化阶段，但细胞衰老与肠道纤维化的精确相互作用仍未完全阐明。本综述旨在系统阐明细胞衰老在肠道纤维化发生发展中的机制，并探讨其作为新治疗靶点的转化前景。
2 CD微环境中细胞衰老的驱动因素
CD中的细胞衰老由多种内在和外在损伤共同驱动。原发性衰老可由氧化损伤、线粒体功能障碍、关键端粒缩短、基因毒性应激、致癌信号、病毒或细菌感染、营养失衡和机械应力触发。此外，继发性或旁分泌衰老常由TGF-β、IL-1β、IL-6、IL-8和CCL2等细胞外炎症和纤维化介质诱导。
2.1 氧化应激
氧化应激（oxidative stress, OS）是组织纤维化和衰老的公认诱因。自1985年被正式概念化以来，氧化应激始终是氧化还原生物学和临床研究的核心主题，指促氧化剂力量超过抗氧化防御的病理状态，导致活性氧（reactive oxygen species, ROS）及相关氧化中间产物过度生成。这种失衡通过两种相互关联的结果体现：破坏氧化还原敏感信号通路和导致分子损伤累积。
病理性线粒体过度激活会破坏氧化还原平衡：当ROS生成超过内源性抗氧化系统时，会引发级联氧化损伤，包括线粒体DNA突变、膜电位崩溃和通透性转换孔开放，这些事件是细胞功能障碍的核心。ROS会特异性损害自噬降解并促进细胞衰老。在慢性自噬过程中，ROS在特定细胞亚群中激活衰老并诱导肌成纤维细胞分化。机制研究表明，CD进展与ROS过度积累及抗氧化防御减弱相关。鉴于CD是一种常伴有肠道纤维化的慢性炎症性胃肠疾病，源自持续性肠道炎症的ROS被认为是驱动纤维化转变和细胞衰老的主要因素。
2.2 端粒功能障碍
端粒通过调节细胞对应激和有丝分裂信号的应答，深刻影响细胞命运和衰老。慢性炎症即使缺乏其他遗传或环境触发因素，也可通过ROS介导加重端粒功能障碍和细胞衰老。许多年龄相关疾病（包括衰老本身）均与低度慢性炎症密切相关。严重端粒功能障碍（由端粒酶敲除小鼠进行性端粒缩短诱发）会损害组织特异性干细胞和祖细胞功能，限制组织再生并加速衰老。慢性炎症驱动的高细胞更新率进一步加速端粒消耗。端粒功能障碍引发持续性DNA损伤应答，这是细胞衰老的主要诱导因素。
2.3 内质网应激
内质网（endoplasmic reticulum, ER）应激通过IRE1-XBP1、PERK-eIF2α和ATF6三条主要通路激活未折叠蛋白反应（unfolded protein response, UPR）。CD患者的狭窄区域较非狭窄区域表达更高水平的ER应激标志物，这与既往观察到的局部胶原沉积差异一致。ER应激通过SIRT1-P300信号轴促进上皮细胞和成纤维细胞衰老，而其抑制则可减轻衰老表型。分子伴侣葡萄糖调节蛋白78（glucose-regulated protein 78, GRP78）是ER稳态的主要调节因子。肺泡2型上皮细胞（alveolar type 2 epithelial cells, AEC2）中GRP78缺失会诱导ER应激、衰老、激活TGF-β/SMAD信号并增加纤维化易感性。
2.4 基因毒性损伤
基因毒性应激可通过多种机制驱动衰老。例如，应激诱导的miR-494通过干扰端粒酶活性抑制DNA修复通路，加剧DNA损伤并促进内皮细胞衰老。基因毒性应激还通过整合异常DNA损伤应答破坏干细胞分化。持续性DNA损伤可能压倒修复系统并导致衰老。CD患者较对照组表现出更高水平的总体和氧化性DNA损伤。炎症介质如TGF-β和IL-22，以及病毒或细菌感染的微生物产物均可诱导DNA损伤。例如，TGF-β可触发DNA损伤、线粒体ROS产生并最终导致脂肪祖细胞衰老。反之，DNA损伤应答可通过激活TGF-β信号强化生长阻滞。在结肠炎相关癌症模型中，IL-22促进一氧化氮依赖性DNA损伤。
综上，这些驱动因素——氧化应激、端粒功能障碍、ER应激和基因毒性损伤——在CD炎症环境中相互作用，建立和维持衰老细胞负荷。这种衰老微环境进而促进纤维化、损害组织修复并推动疾病进展，凸显衰老是CD中的一个整合性病理节点。
3 肠道衰老细胞的类型与功能
衰老细胞随年龄增长在人体组织中积累，年轻（<35岁）与老年（>65岁）健康个体的组织相比，其数量可增加2至20倍。虽然所有细胞类型均可发生衰老，但在肠道中，成纤维细胞、巨噬细胞和内皮细胞受影响最为显著。驻留和浸润免疫细胞（包括巨噬细胞、内皮细胞及T、B和NK淋巴细胞）的细胞外信号在调节成纤维细胞活化和表型转变中起关键作用，从而塑造纤维化格局。本节将详细阐述各主要细胞类型在CD中促纤维化、高衰老微环境的建立和维持中的具体贡献。
3.1 成纤维细胞和肌成纤维细胞
CD中的纤维化和狭窄形成由细胞外基质沉积失调驱动。尽管衰老的肌成纤维细胞/成纤维细胞增殖能力下降，但仍保持代谢活性，并通过持续分泌促纤维化SASP（尤其是TGF-β1）强力驱动ECM沉积。这一功能转变凸显了衰老如何关键性地影响CD中肌成纤维细胞的致纤维化行为。支持这一点的证据是，从CD狭窄黏膜分离的肌成纤维细胞较非狭窄区域分离的细胞表现出更高的TGF-β表达和胶原生成。除作为ECM主要生产者的传统角色外，近期研究发现特定的成纤维细胞亚群（以CXCL14、MMP/WNT5A和CTHRC1表达为标志）是CD纤维化狭窄内的核心信号枢纽。这些研究将衰老成纤维细胞重新定位为不仅是基质生产者，更是协调纤维发生的动态信号中枢。其病理生理作用在复杂性回肠CD中得到进一步证实，这种凋亡抵抗与独特的炎症和致纤维化表达谱相关，包括TGF-β1和IL-1β的诱导，有效复制了局部SASP。成纤维细胞衰老的诱导具有环境依赖性，可由机械应力或内脏脂肪来源的骨桥蛋白等系统性介质触发。有趣的是，在某些背景下衰老诱导可发挥矛盾的有益作用。例如，基质细胞蛋白CCN1在皮肤伤口愈合中诱导成纤维细胞衰老以限制纤维化。这表明肌成纤维细胞衰老具有双重性质——作为初始的抗纤维化制动，如在心肌梗死纤维化中是治疗靶点；但当其慢性持续存在时，则成为持续性ECM沉积的适应性不良驱动因素。
3.2 内皮细胞
内皮细胞衰老破坏血管稳态并促进促纤维化微环境。连接CD中内皮衰老与纤维化的关键机制之一是内皮-间质转化（endothelial-to-mesenchymal transition, EndoMT）。慢性炎症驱动这一过程，肠微血管内皮细胞在TGF-β1、IL-1β和TNF-α的协同作用下转分化为间充质细胞。因此，内皮衰老和EndoMT是慢性炎症直接助长组织纤维化的汇合通路。慢性升高的TNF-α是内皮细胞过早衰老的有效诱导剂，促成慢性炎症性疾病的血管病变。靶向清除p16Ink4a+内皮细胞会加重肝损伤，而其重编程则可减轻纤维化，凸显了衰老内皮细胞在疾病进展中的积极作用。随着时间推移，持续性内皮衰老导致血管结构和功能的进行性恶化。
3.3 上皮细胞
肠上皮细胞衰老损害屏障完整性，并通过SASP因子主动塑造局部微环境。这与CD纤维化狭窄高度相关，其中间充质细胞扩增和过度ECM沉积（常与上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition, EMT）相关）是其标志性特征。CD患者肠道干/祖细胞龛中存在衰老（p16+、p21+）上皮细胞，表明其对组织再生和稳态的直接影响。这一发现将上皮衰老定位为可能破坏黏膜修复并启动促纤维化信号的上游事件。来自肺纤维化的证据有力支持了上皮衰老的致病作用：纤维化肺中持续存在富含衰老细胞的过渡态AEC群体，且仅AEC2衰老就足以驱动进行性纤维化。单细胞分析已在特发性肺纤维化中发现表达衰老标志物的异常基底样细胞群，上皮CD38活性等机制也被证明可通过加速细胞衰老促进纤维化。重要的是，上皮细胞也具有内在保护机制。例如，支气管上皮细胞的胞外囊泡可抑制TGF-β诱导的肌成纤维细胞分化和上皮衰老。衰老上皮细胞的促纤维化作用不限于肠道，在肾脏和肝脏疾病中它们也产生TGF-β1等SASP成分以诱导纤维化。
3.4 巨噬细胞
免疫衰老（immunosenescence）指免疫系统功能随年龄下降，其特征包括胸腺退化、造血干细胞（hematopoietic stem cell, HSC）功能障碍、T和B细胞初始/记忆比例失调、炎性衰老（inflammaging）、衰老细胞积累、对新抗原应答受损、线粒体功能障碍、基因组不稳定性和应激反应失调。免疫衰老改变巨噬细胞功能，加剧免疫失调和纤维化。衰老成纤维细胞可刺激免疫抑制性M2巨噬细胞，后者反过来促进过度的成纤维细胞向肌成纤维细胞转化，形成加重组织纤维化的前馈循环。这一串扰建立了衰老细胞调节免疫格局以利于纤维发生的恶性循环。一个明确的病理回路涉及促炎巨噬细胞（FCN1+IL1B+）诱导炎症相关成纤维细胞，后者进而产生关键的致纤维化细胞因子IL-11。M2巨噬细胞作为慢性炎症的关键介质，还可通过旁分泌机制与间充质基质细胞相互作用，抑制其抗纤维化功能。此类特异性成纤维细胞-巨噬细胞相互作用也参与其他器官的与年龄相关的纤维化（如卵巢）。在肝纤维化中，衰老巨噬细胞构成独特的致病群体，其清除（p16Ink4a+）可显著减轻组织损伤。促纤维化巨噬细胞亚群是纤维化疾病的一致特征，如见于肺纤维化。靶向这些细胞具有治疗前景，如抑制代谢酶ACSS2可缓解IL-1β驱动的巨噬细胞活化和肾小管细胞衰老，延缓肾纤维化。
3.5 T淋巴细胞
衰老和慢性炎症导致功能失调、终末分化的衰老T细胞积累。这些细胞分泌大量促炎因子，促进免疫衰老。在CD背景下，慢性发炎肠道中的持续抗原暴露驱动CD4+和CD8+T细胞活化、耗竭和终末分化，同时调节性T（Treg）细胞相对富集。这种改变的T细胞库反映并强化了易感纤维化的慢性炎症环境。然而，T细胞耗竭不同于免疫衰老。例如，表达PD-1或TIM-3的CD8+T细胞更准确地应被描述为耗竭细胞——表现出可逆的功能障碍，并在检查点阻断后保留增殖能力，而非衰老细胞。尽管活化的免疫细胞在某些情况下表达衰老标志物，但它们不一定是衰老细胞，因为它们在刺激后仍保留增殖能力。T细胞的复制性衰老由重复刺激诱导的端粒损耗和DNA损伤驱动。FOXP3+Treg细胞参与维持免疫耐受，被认为是CD的潜在治疗靶点。值得注意的是，CD4+T细胞的内在改变足以驱动慢性炎症并加速全身衰老表型，将适应性免疫直接与机体衰老过程联系起来。此外，具有DNA损伤标志物（γ-H2AX+）和短端粒的高度分化CD8+T细胞与严重肝纤维化相关，表明衰老T细胞可能作为纤维化疾病的循环生物标志物。
3.6 B淋巴细胞
新证据表明B淋巴细胞在调节纤维化消退中具有重要作用。在小鼠肝损伤模型中，B细胞积极限制衰老驱动的纤维化消退，提示其在组织修复中的抑制作用。这一效应可被靶向治疗，如间充质干细胞通过抑制肝内B细胞增殖和细胞因子产生减轻肝纤维化。这些发现揭示B细胞是纤维化微环境的主动调节者而非被动旁观者。进一步支持这一点的是，靶向衰老胆管细胞和活化成纤维细胞的B细胞淋巴瘤-额外大（B-cell lymphoma-extra large, BCL-xL）抑制剂等药物在小鼠中显示出改善纤维化的功效。
3.7 NK细胞
衰老重塑自然杀伤（natural killer, NK）细胞区室，驱动亚群再分布，表现为成熟NK细胞增加和未成熟群体显著减少，这可能归因于老年人骨髓前体输出减少。这种转变可能影响年龄相关病理中的免疫监视。在CD背景下，促炎性NK样T细胞在发炎的肠黏膜中扩增，提示其在局部免疫活化中的作用。值得注意的是，衰老细胞可通过上调表面二唾液酸神经节苷脂GD3的表达逃避NK细胞介导的免疫清除。这种免疫逃避机制使衰老细胞得以持续存在并发挥其有害作用。功能正常的NK细胞对纤维化消退至关重要，因为它们在肝损伤中优先清除衰老的活化星状细胞。这种重要的抗纤维化功能在特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis, IPF）中受损，IPF患者NK细胞的比例和细胞毒活性均降低。关键的是，IPF肺微环境本身诱导NK细胞功能异常表型，为衰老细胞积累创造许可环境，阻碍纤维化消退。
总之，CD中的细胞衰老并非细胞自主现象，而是一种网络病理。成纤维细胞、肌成纤维细胞、内皮细胞、上皮细胞和免疫细胞（巨噬细胞、T、B和NK淋巴细胞）均经历衰老，并通过SASP和直接接触进行广泛的串扰。这种相互作用创造了一个自我延续的循环，维持慢性炎症、破坏组织结构并促进进行性纤维化。理解这一网络中每个细胞参与者的独特且相互关联的贡献，对于开发靶向疗法（如清除衰老细胞药物或调节衰老表型药物）以破坏这一致病回路并改变CD病程至关重要。
4 SASP：连接细胞衰老与肠道纤维化的核心桥梁
SASP是衰老细胞发挥其局部和全身效应的主要机制。在肠道纤维化背景下，SASP作为一个关键信号枢纽，传递促纤维化信号，破坏组织稳态并驱动病理性重塑。
4.1 SASP的促纤维化组分
在肠道炎症期间，间充质细胞存在于充满管腔抗原和免疫/非免疫细胞释放的多种炎症介质的复杂微环境中。SASP显著丰富了这一微环境，其核心促炎细胞因子包括IL-1β、IL-6和TNF。这种持续的介质丰富环境被认为不仅对启动而且对维持肠道纤维化循环至关重要。
4.1.1 生长因子
转化生长因子-β1（transforming growth factor-beta 1, TGF-β1）被广泛认为是纤维化的主要调节因子，在几乎所有纤维化疾病（包括CD）中均上调。在CD狭窄区域存在明显的促纤维化信号轴：肌成纤维细胞表现出TGF-β1基因表达和磷酸化SMAD2/3（其正向调节因子）升高，同时抑制性SMAD7下调。TGF-β1的核心地位通过干预研究得到验证：接种TGF-β1疫苗可减轻纤维化，而抑制SMAD7则在小鼠结肠炎模型中加剧纤维化。TGF-β1刺激引起人成纤维细胞剂量依赖性的致纤维化反应，上调α-SMA、I型胶原和纤连蛋白，其中肌层较黏膜表现出更显著的纤维发生。
结缔组织生长因子（connective tissue growth factor, CTGF）是TGF-β信号的关键下游效应因子。它直接刺激CD患者成纤维细胞增殖和ECM产生，其mRNA显著定位于黏膜下层成纤维细胞。TGF-β1、CTGF和I型胶原共表达是狭窄性CD组织的标志。这一轴由磷酸化STAT3(S727)信号强化，该信号在回肠狭窄中驱动这些促纤维化分子的产生。此外，肠道内的机械应力上调CTGF，提示其参与纤维化狭窄并发症的发展。
血小板衍生生长因子（platelet-derived growth factor, PDGF）强力诱导CD肠成纤维细胞分泌胶原。在爬行脂肪中可见促纤维化网络，其中前脂肪细胞通过PDGF和其他生长因子增强通讯。一种独特的致病机制涉及IgG4产生浆母细胞，其分泌PDGF以激活表达PDGF受体的成纤维细胞和肌成纤维细胞，驱动狭窄性CD中不受控制的纤维化。相应地，PDGF受体β（PDGFRB）在这些患者的纤维化回肠组织中过表达。
生长因子（如TGF-β1、CTGF和PDGF）形成一个相互依赖的信号网络，放大致纤维化反应。TGF-β1作为主要起始因子，CTGF转导并延伸其信号，PDGF为间充质细胞提供强效的有丝分裂原和活化信号，共同构成ECM沉积的多层驱动因素。
4.1.2 炎性细胞因子
IL-1家族细胞因子（包括IL-1α、IL-1β、IL-33和IL-36α/β/γ）具有显著的促纤维化特性。上皮来源的IL-1α是强效成纤维细胞活化剂，并可重新点燃肠道炎症。IL-1β是CD患者回肠组织中复制的SASP特征的关键组成部分，并直接刺激肠肌成纤维细胞产生I型和IV型胶原。IL-33通过ST2信号诱导EMT和成纤维细胞增殖。IL-36亚型由多种细胞（包括成纤维细胞和肌成纤维细胞）产生。在CD中，IL-36α和γ被诱导产生，与IL-1β水平相关，并被认为通过诱导CXC趋化因子发挥促炎作用。
IL-6家族细胞因子（主要是IL-6、IL-11和IL-27）通过共同的gp130受体亚基发出信号。IL-6来源于上皮和间充质细胞，在CD发病机制中已确立。其水平在狭窄性CD的肌层升高，并可由TGF-β1诱导；反之，中和IL-6可使TGF-β1表达正常化。可通过PI3K或组蛋白去乙酰化酶抑制剂靶向IL-6依赖性机制治疗纤维化。IL-11通过旁分泌激活其受体（IL-11RA）于间充质细胞上，作为强效致纤维化因子。它在CD狭窄区域显著上调，其在成纤维细胞或平滑肌细胞中的过表达足以诱导实验性肠道炎症和纤维化。而IL-27虽可能具有抗纤维化特性，但其被外化组蛋白灭活会通过释放血小板来源的TGF-β1加剧肺纤维化，并促进心肌梗死后的心脏成纤维细胞活化。
肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）和TL1A（TNF-like ligand 1A）既通过延续炎症间接驱动肠道纤维化，也通过作用于间充质细胞直接驱动。TNF通过增强肌成纤维细胞产生I型和IV型胶原，以及上调上皮细胞中的TGF-β和组织基质金属蛋白酶抑制剂1（tissue inhibitor of matrix metalloproteinases 1, TIMP1）促进纤维化。虽然TNF抑制可减少胶原产生和实验性纤维化，但抗TNF抗体在临床上未能有效预防CD狭窄。TL1A成为有前景的靶点，其高外周表达与CD狭窄行为相关。它直接向肠肌成纤维细胞发出信号以增加胶原产生，其中和可减少TGF-β1表达和肌成纤维细胞数量。
这些细胞因子家族说明了慢性炎症和纤维化是如何不可分割地联系在一起的。它们将组织从急性、可解决的损伤状态转变为慢性、病理性修复状态，SASP组分（如IL-1β、IL-6和TL1A）充当免疫活化和间充质细胞失调之间的直接分子桥梁。
4.1.3 趋化因子
关键的SASP趋化因子（如CXCL-10、CXCL-12、CXCL-14和CCL-21）协调白细胞募集和成纤维细胞活化。CD儿童颊黏膜中CXCL-10产生增强，这一过程由肠道菌群诱导的NF-κB活化驱动，并参与肝脏炎症和纤维化。CXCL-12通过其受体CXCR4将纤维细胞导向纤维化部位，并通过招募SMAD3至CTGF启动子促进肺纤维化。CXCL-14在肾成纤维细胞中的表达由抑瘤素M上调。CCL-21调节IPF中成纤维细胞的特性，但并非在所有纤维化肺中普遍上调。
4.1.4 基质金属蛋白酶及其抑制剂（TIMPs）
ECM积累源于其合成与降解之间的失衡，由基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMPs）和TIMPs调控。然而，这些介质在CD中的表达谱复杂且具有环境依赖性。虽然比较发炎的纤维化黏膜与发炎的非纤维化黏膜时，关键MMPs（1-3, 9）或TIMPs（1, 2）的表达未见显著差异，但其他证据表明，与健康对照相比，CD患者的全层纤维化回肠组织中TIMP-1水平显著升高。这些观察结果表明蛋白酶-抗蛋白酶系统的动态和阶段性失调。最初，MMP活性可能较低，有利于CD患者的ECM积累。同时，某些MMPs也具有促纤维化作用，如激活潜伏TGF-β（MMP-2, -9）或促进EMT（MMP-3）。最终，MMP9/TIMP1比率失衡（MMP9减少和TIMP1增加）与CD纤维化狭窄相关。总之，纤维化中的MMP/TIMP失衡是动态的：早期阶段以增加的MMP活性驱动胶原片段化和基质重塑为特征，而晚期纤维化病变则表现为TIMP过度活跃，抑制胶原降解并促进交联胶原的净积累。
4.2 SASP驱动纤维化的多重机制
4.2.1 旁分泌激活
SASP通过改变组织微环境影响周围细胞功能，包括诱导旁分泌衰老、调节免疫细胞活性和改变ECM动力学，这些都是纤维化发病机制的核心。SASP使衰老细胞能够驱动旁分泌衰老，关键性地影响邻近细胞功能。具体而言，SASP激活周围的静止成纤维细胞，刺激它们直接或在其分化为肌成纤维细胞后产生过量的ECM。例如，损伤小管细胞旁分泌的自噬依赖性成纤维细胞生长因子2（fibroblast growth factor 2, FGF2）激活成纤维细胞，促进肾纤维化。这种衰老的旁分泌传播解耦了组织损伤，并通过扩大衰老细胞群以前馈方式进一步增强SASP。相反，通过ASCT2抑制在肝星状细胞中诱导修饰的衰老分泌组可抑制其旁分泌促纤维化效应，穿心莲内酯等化合物可抑制SASP介导的成纤维细胞活化。
4.2.2 ECM稳态失衡
SASP促进胶原等ECM合成，同时通过抑制MMPs和增加TIMPs抑制ECM降解。ECM重塑稳态由MMPs和TIMPs的平衡调控。在衰老过程中，SASP组分（如切割胶原的MMPs）促进ECM降解，老年成纤维细胞中MMP-1、-2和-9升高证实了这一点。TGF-β通过稳定活化的成纤维细胞表型进一步维持纤维化过程，导致过度的ECM沉积和适应性不良的重塑。蛋白水解环境因TNF-α和MMPs上调而加剧，两者均促进ECM降解。一个标志性的改变是MMP/TIMP比率偏移，MMP活性增加伴随TIMP抑制减少，最终导致进行性胶原片段化。
4.2.3 免疫细胞募集
SASP以环境依赖的方式介导多效性效应。它强化细胞周期阻滞，募集免疫细胞，并协调组织反应，既可促进修复，也可驱动病理变化。有益的是，特定的SASP因子募集免疫效应细胞（如NK细胞、巨噬细胞和T细胞）以促进衰老细胞的清除。其他组分向邻近组织发出损伤信号，刺激修复并限制过度纤维化。损伤后，SASP因子还可增强邻近细胞的重编程、可塑性和干性以帮助再生。然而矛盾的是，SASP也是年龄相关组织功能障碍的主要驱动因素。通过建立慢性促炎微环境，许多SASP因子导致组织结构与功能的进行性丧失。
4.2.4 抑制干细胞/祖细胞功能
CD患者肠道干/瞬态扩增细胞龛中存在衰老（p16+、p21+）上皮细胞。当肠干/祖细胞的再生潜力被抑制时，纤维化逆转从根本上受到损害。这种功能障碍的一个关键放大器是细胞衰老，它不仅降低细胞功能，还启动促炎性SASP——一种包含IL-6、IL-1、CXCL10和TNF-α等细胞因子的蛋白质组。这创造了一个改变后的微环境，其中SASP与源于干细胞功能障碍的先天免疫细胞浸润和炎症相结合，促进促纤维化信号传导——特别是通过TGF-β活化。特定祖细胞群体的衰老是干性丧失的关键原因，甚至成纤维细胞衰老也可调节邻近干细胞功能。有前景的抗纤维化方法旨在靶向这一衰老微环境，利用间充质干细胞及其旁分泌因子，或通过增强自噬等机制 rejuvenating 内源性干细胞。
总之，SASP并非旁观者，而是衰老介导的纤维化的核心执行者。它通过多管齐下的策略运作：通过生长因子提供持续的有丝分裂原和活化信号；通过细胞因子和趋化因子维持慢性炎症状态；通过MMPs/TIMPs失调ECM周转；通过抑制干细胞麻痹组织修复；并通过旁分泌信号维持衰老表型。这种对组织稳态的全面攻击，凸显了靶向SASP或其产生细胞作为减轻CD纤维化潜在治疗策略的价值。
5 靶向细胞衰老：治疗肠道纤维化的新策略
认识到细胞衰老是慢性炎症和纤维化的关键驱动因素，推动了旨在减轻其有害影响的新疗法开发。这些策略主要分为三类：清除衰老细胞（清除衰老细胞药物）、调节其病理分泌组（调节衰老表型药物），以及增强其免疫介导的清除。每种方法都提供了破坏由衰老细胞维持的促纤维化网络的不同机制。
5.1 清除衰老细胞药物
清除衰老细胞药物是一类选择性清除衰老细胞的药物，是该领域的重要治疗策略。最令人信服的证据来自显示遗传或药物清除衰老细胞可延长老年小鼠的健康寿命并改善多种病理状况的研究。首批通过假设驱动方法发现的清除衰老细胞药物包括达沙替尼、槲皮素、navitoclax（ABT263）和非瑟酮。达沙替尼联合槲皮素（D+Q）已证明在减少肥胖小鼠肝脂肪变性、改善年龄相关性血管功能障碍和减轻椎间盘退变等方面的疗效。D+Q以及navitoclax等B细胞淋巴瘤2（B-cell lymphoma 2, BCL-2）家族抑制剂仍是体内最常用的清除衰老细胞药物，在一系列年龄相关疾病中显示出前景。例如，navitoclax清除衰老细胞可减轻心脏纤维化和血管重塑。此外，天然黄酮类化合物非瑟酮也被证明是一种强效清除衰老细胞药物，可恢复老年小鼠的组织稳态并延长寿命。这些第一代清除衰老细胞药物验证了清除衰老细胞可产生广泛治疗益处的原理。
清除衰老细胞药物的武器库不断扩大，包括venetoclax、木犀草素、piperlongumine和姜黄素类似物等化合物。此外，针对衰老细胞的新机制正在涌现。这些机制包括拮抗血栓调节蛋白启动的信号以减轻肝纤维化，使用HSP90抑制剂XL888清除致病性p16Ink4a+成纤维细胞，以及采用三锁定光动力策略进行肝纤维化中衰老细胞的免疫原性清除。细胞衰老具有高度异质性，不同的亚群表现出相反的分泌表型：一种促炎、对清除衰老细胞药物敏感的状态，与另一种TGF-β驱动的、促纤维化且炎症较轻、对清除衰老细胞药物敏感性不同的状态。这种富含TGF-β的亚型以细胞外基质重塑和减少炎症为特征，凸显了衰老细胞命运的塑性以及对环境依赖性治疗策略的需求。
5.2 调节衰老表型药物
与清除衰老细胞药物不同，调节衰老表型药物的目标不是杀死衰老细胞，而是抑制衰老表型的发展或抑制有害SASP的产生。这类药物包括磷酸肌醇-3-激酶（phosphoinositide-3-kinase, PI3K）-机制性信号传导抑制剂、新型抗氧化剂、以及sirtuin激活剂。例如，核苷逆转录酶抑制剂拉米夫定可减少晚期SASP并改善小鼠的衰老表型。一个主要焦点是环GMP-AMP合成酶-干扰素基因刺激因子（cyclic GMP-AMP synthase-stimulator of interferon genes, cGAS-STING）通路，这是一个原始免疫传感器，现已被确认为衰老和器官纤维化的关键调节因子。遗传或药物抑制cGAS或STING可抑制SASP并减少组织炎症和纤维化，将其与一系列慢性疾病（如纤维化和自身炎症性疾病）联系起来。同样，NLRP3炎症小体是SASP的关键调节因子，正成为药物开发的重要靶点。靶向这些先天免疫信号中枢代表了抑制SASP所推动的普遍性炎症的战略性方法。
其他调节衰老表型药物策略涉及调节SASP的转录调控。JAK1/2抑制剂ruxolitinib可减少老年小鼠的促炎SASP因子和虚弱，并重编程SASP以培育抗肿瘤免疫。表观遗传修饰剂，如BRD4抑制剂IBET762和组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDAC）抑制剂曲古抑菌素A，也能有效抑制SASP表达。已确立的药物如糖皮质激素和二甲双胍，部分通过抑制NF-κB从而削弱SASP的促炎臂发挥其有益作用。其他具有调节衰老表型药物特性的药物包括强心苷，其靶向衰老细胞中的Na+/K+ATP酶泵以减轻肺纤维化；以及肾连蛋白或肽模拟端粒功能障碍抑制剂等分子，可增强组织对衰老和纤维化的抵抗力。RNA结合蛋白YTHDC1也被确定为一种m6A非依赖性调节因子，可延缓细胞衰老和肺纤维化。调节衰老表型药物靶点的广泛性凸显了衰老程序的复杂性，同时也为无需细胞死亡的干预提供了多种途径。
5.3 衰老细胞的免疫介导清除
利用和增强免疫系统清除衰老细胞的固有能力是一个快速发展的前沿领域。嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR）T细胞疗法在临床前研究中显示出靶向衰老细胞的希望。此外，特定的细胞毒性免疫群体发挥天然作用：细胞毒性CD4+T细胞可通过识别巨细胞病毒抗原清除衰老细胞，来自纤维化小鼠的细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4, CTLA4）表达的CD8+T细胞对衰老细胞表现出增强的溶解活性。免疫清除过程
