衰老进程识别与干预

《衰老进程识别与干预》是一部系统阐述衰老生物学机制、识别方法与干预策略的综合性著作。全书从宏观生理特征与微观分子机制两个维度，深入剖析了衰老的多层次表现，包括基因组不稳定、端粒磨损、表观遗传改变、细胞衰老等标志性特征；详细介绍了从分子、生理到影像学水平的衰老标志物检测技术；系统梳理了药学、生物及生活方式等多维干预策略，涵盖心脏、肺、肾、肝、生殖系统及皮肤等多个器官与系统的衰老相关疾病的发病特征及防治技术；最后总结了衰老可视化识别与靶向治疗的前沿进展。总体而言，该书构建了“本质探究—进程识别—干预策略—融合创新”的系统性框架，为促进健康老龄化和延长健康寿命提供了科学依据与实践指导。
本书适合从事衰老相关研究的科研人员、抗衰老临床转化的专业人员以及关注健康衰老的广大读者阅读，也可作为相关专业教材。

郭媛，西北大学教授、博士生导师；兼任西安市科协常务委员。先后在第四军医大学、法国国家科研中心奥尔良ICOA研究所做博士后研究；曾受聘为法国奥尔良大学特邀研究员；陕西省杰出青年科学基金获得者；西安市三八红旗手；担任Chinese Chemical Letters、Acta Materia Medica等期刊编委。长期以荧光分子和活性先导物为探针，聚焦延寿抗衰方向，系统开展了衰老精准识别与干预原创探索。
李剑，华东理工大学党委常委、副校长，二级教授，教育部“长江学者”特聘教授，国家“万人计划”科技创新领军人才，国家优秀青年基金获得者，国务院政府特殊津贴专家。领导研究团队率先提出老药（化药和中草药）二次研发理念，并建立相关技术平台，聚焦衰老和感染相关疾病，系统开展新靶标确证和候选新药研发。主持20余项国家和省部课题，迄今已在Nat Aging、Nat Chem Biol、Nat Commun等国内外重要刊物发表论文200余篇，授权发明专利40余项，2个候选新药、1个功能食品和1个化妆品原料转让给国内药企。荣获教育部自然科学一等奖2项、上海市科技进步二等奖、华夏医学科技二等奖、中国药学发展奖创新药物奖等奖项。

第1章 生物学衰老 001
1.1 生物学衰老的概念 002
1.2 生物学衰老的研究内容 003
1.2.1 生物学衰老的发生机制 003
1.2.2 识别和评估生物学衰老进程的方法 004
1.2.3 干预衰老及衰老相关疾病的方法 006
参考文献 010

第2章 衰老的宏观特征 015
2.1 生理特征 016
2.1.1 运动系统结构和功能变化 016
2.1.2 免疫系统结构和功能变化 018
2.1.3 感知系统结构和功能变化 020
2.1.4 心血管系统结构和功能变化 022
2.1.5 生殖系统结构和功能变化 023
2.1.6 呼吸系统结构和功能变化 025
2.1.7 能量代谢系统功能变化 026
2.1.8 内分泌系统功能变化 027
2.2 认知特征 029
2.2.1 短期记忆力减退 029
2.2.2 注意力不稳定 029
2.3 外貌特征 030
2.3.1 皮肤老化 030
2.3.2 头发数量减少和变灰白 031
2.3.3 面部轮廓变化和肌肉下垂 031
2.3.4 身体姿势改变 032
2.4 社交和情感特征 032
2.4.1 社交隔离和孤独感增加 032
2.4.2 情绪波动和自我价值感减弱 033
2.5 健康管理特征 034
2.5.1 特定营养需求增加 034
2.5.2 常规医疗检查增加 034
2.6 总结 034
参考文献 035

第3章 衰老的微观特征 037
3.1 基因组不稳定 039
3.1.1 核DNA 039
3.1.2 线粒体DNA 040
3.1.3 核架构 041
3.1.4 细胞质DNA 042
3.2 端粒磨损 045
3.2.1 端粒重复序列 045
3.2.2 端粒蛋白复合体 046
3.3 表观遗传改变 047
3.3.1 DNA甲基化 047
3.3.2 组蛋白修饰 048
3.3.3 染色质重塑 049
3.3.4 非编码RNA 050
3.4 蛋白质稳态失调 050
3.4.1 分子伴侣 050
3.4.2 蛋白质水解系统 051
3.5 自噬失能 051
3.5.1 自噬小体形成 052
3.5.2 溶酶体融合与水解 052
3.5.3 激活自噬的分子途径 053
3.6 线粒体功能障碍 053
3.6.1 线粒体应激反应 053
3.6.2 线粒体代谢变化 056
3.7 营养感应失调 059
3.7.1 胰岛素和IGF-1信号通路 059
3.7.2 mTOR信号通路 060
3.7.3 AMPK信号通路 061
3.7.4 Sirtuins信号通路 061
3.8 细胞衰老 062
3.8.1 细胞衰老的特征 062
3.8.2 组织中衰老细胞的鉴定和表征 068
3.9 慢性炎症 076
3.9.1 细胞水平衰老相关的炎症表现 076
3.9.2 器官水平衰老相关的炎症表现 078
3.10 细胞间通信异常 080
3.10.1 SASP介导的细胞间通信 081
3.10.2 间隙连接和连接蛋白通道介导的细胞间通信 081
3.10.3 隧道纳米管介导的细胞间通信 082
3.10.4 细胞外囊泡介导的细胞间通信 083
3.11 干细胞耗竭 084
3.11.1 皮肤干细胞 084
3.11.2 造血干细胞 085
3.11.3 肠干细胞 085
3.11.4 神经干细胞 086
3.11.5 肌干细胞 086
3.12 微生态失调 087
3.12.1 肠道微生物群在衰老过程中的变化 087
3.12.2 肠道微生物群在健康衰老过程中的作用机制 088
3.13 细胞外基质改变 089
3.13.1 细胞外基质成分变化 089
3.13.2 细胞外基质力学结构异常 090
3.13.3 细胞外基质动态平衡失调 090
3.13.4 细胞外基质信号转导功能障碍 090
3.14 总结 091
参考文献 091

第4章 分子水平衰老标志物的检测 113
4.1 表观遗传检测 114
4.2 端粒长度检测 116
4.2.1 末端限制性片段分析 118
4.2.2 实时荧光定量聚合酶链式反应分析 118
4.2.3 单链端粒长度分析 118
4.2.4 定量荧光原位杂交技术 119
4.3 基因转录检测 119
4.3.1 实时荧光定量聚合酶链式反应分析 119
4.3.2 数字PCR 120
4.3.3 转录组学技术 120
4.4 蛋白质表达与活性检测 123
4.4.1 高通量蛋白质组学检测 123
4.4.2 可视化染色 123
4.4.3 免疫印迹技术 124
4.4.4 酶联免疫吸附技术 125
4.5 翻译后修饰检测 125
4.6 代谢相关分子检测 128
4.6.1 液相色谱-质谱联用法 129
4.6.2 核磁共振波谱法 130
4.7 展望 130
参考文献 131

第5章 生理水平衰老标志物检测 135
5.1 血液检测 136
5.1.1 血脂 137
5.1.2 血糖 138
5.1.3 炎症因子 139
5.1.4 免疫细胞 140
5.1.5 肝功能相关因子 143
5.1.6 肾脏功能相关因子 145
5.2 脑脊液检测 145
5.3 尿液检测 146
5.4 总结 147
参考文献 148

第6章 影像学水平衰老标志物检测 151
6.1 PET成像 152
6.2 MRI成像 153
6.3 fMRI成像 154
6.4 CMR成像 155
6.5 CT成像 155
6.6 超声波成像 156
6.7 总结 156
参考文献 157

第7章 衰老干预与健康长寿 160
7.1 衰老干预研究意义 161
7.2 衰老干预研究概述 162
7.3 衰老干预策略的机遇和挑战 163
7.4 衰老调控相关信号通路 164
7.4.1 Insulin/IGF-1信号通路 165
7.4.2 TOR信号通路 165
7.4.3 Sirtuins信号通路 166
7.4.4 AMPK信号通路 167
7.4.5 Ras-ERK-ETS信号通路 167
7.4.6 Keap1-Nrf2-ARE信号通路 168
7.4.7 谷氨酰胺-谷氨酸代谢通路 168
7.5 衰老干预策略 168
7.5.1 化学药物 169
7.5.2 生物疗法 174
7.5.3 生活方式 174
7.6 总结与展望 175
参考文献 176

第8章 衰老与相关疾病 181
8.1 呼吸系统及衰老相关疾病 182
8.1.1 呼吸系统的功能 182
8.1.2 呼吸系统衰老相关变化 183
8.1.3 呼吸系统衰老相关疾病 184
8.2 消化系统及衰老相关疾病 184
8.2.1 消化系统的功能 184
8.2.2 消化系统衰老相关变化 184
8.2.3 消化系统衰老相关疾病 184
8.3 循环系统及衰老相关疾病 185
8.3.1 循环系统的功能 185
8.3.2 循环系统衰老相关变化 185
8.3.3 循环系统衰老相关疾病 185
8.4 泌尿系统及衰老相关疾病 186
8.4.1 泌尿系统的功能 186
8.4.2 泌尿系统衰老相关变化 186
8.4.3 泌尿系统衰老相关疾病 187
8.5 神经系统及衰老相关疾病 187
8.5.1 神经系统的功能 187
8.5.2 神经系统衰老相关变化 188
8.5.3 神经系统衰老相关疾病 188
8.6 免疫系统及衰老相关疾病 189
8.6.1 免疫系统的功能 189
8.6.2 免疫系统衰老相关变化 189
8.6.3 免疫系统衰老相关疾病 189
8.7 内分泌系统及衰老相关疾病 190
8.7.1 内分泌系统的功能 190
8.7.2 内分泌系统衰老相关变化 190
8.7.3 内分泌系统衰老相关疾病 190
8.8 生殖系统及衰老相关疾病 191
8.8.1 生殖系统的功能 191
8.8.2 生殖系统衰老相关变化 191
8.8.3 生殖系统衰老相关疾病 192
8.9 运动系统及衰老相关疾病 192
8.9.1 运动系统的功能 192
8.9.2 运动系统衰老相关变化 193
8.9.3 运动系统衰老相关疾病 193
8.10 总结 194
参考文献 194

第9章 衰老相关心脏疾病的干预 197
9.1 心脏衰老的特征与发生机制 198
9.1.1 心脏的结构与功能 198
9.1.2 心脏衰老的特征 199
9.1.3 心脏衰老的发生机制 205
9.2 衰老相关的心脏疾病 212
9.2.1 心力衰竭 213
9.2.2 心肌肥厚 214
9.2.3 心肌纤维化 214
9.2.4 心律失常 215
9.2.5 动脉粥样硬化与冠心病 215
9.2.6 心肌梗死 216
9.2.7 心脏瓣膜病 217
9.2.8 心毒症 217
9.3 衰老相关心脏疾病的干预策略 218
9.3.1 心脏疾病的常规治疗策略 218
9.3.2 基于衰老干预的心脏疾病治疗策略 221
9.4 总结与展望 225
参考文献 226

第10章 衰老相关肺部疾病的干预 238
10.1 肺衰老的特征与发生机制 239
10.1.1 肺脏的结构及功能概述 239
10.1.2 肺衰老的特征 241
10.1.3 肺衰老的发生机制 246
10.2 衰老相关的肺部疾病 250
10.2.1 肺纤维化 250
10.2.2 肺气肿与慢性阻塞性肺病 251
10.2.3 肺癌 252
10.2.4 肺动脉高压 252
10.2.5 感染性肺炎 253
10.3 衰老相关肺部疾病的干预策略 254
10.3.1 肺部疾病的常规治疗策略 254
10.3.2 基于衰老干预的肺部疾病治疗策略 255
10.4 总结与展望 259
参考文献 259

第11章 衰老相关肾疾病的干预 265
11.1 肾脏的结构生理功能 266
11.1.1 肾脏的结构 266
11.1.2 肾脏的生理功能 267
11.2 肾衰老的特征与发生机制 268
11.2.1 肾衰老的特征 268
11.2.2 肾衰老的发生机制 272
11.3 衰老相关的肾疾病 276
11.3.1 急性肾损伤 276
11.3.2 IgA肾病 277
11.3.3 糖尿病肾病 277
11.3.4 肾病综合征 278
11.3.5 多囊肾病 278
11.3.6 慢性肾脏病 279
11.3.7 药物性肾损伤 279
11.3.8 肾移植 280
11.4 衰老相关肾疾病的干预策略 281
11.4.1 肾疾病常规治疗策略 281
11.4.2 基于衰老干预的肾疾病治疗策略 282
11.5 总结 290
参考文献 290

第12章 衰老相关肝脏疾病的干预 297
12.1 肝脏衰老的特征与发生机制 298
12.1.1 肝脏的结构与功能 298
12.1.2 衰老肝脏的特征 300
12.1.3 肝脏衰老的发生机制 305
12.2 肝脏疾病与衰老 310
12.2.1 肝脏疾病的分型 310
12.2.2 衰老相关肝脏疾病 311
12.3 衰老相关肝脏疾病的干预策略 317
12.3.1 肝脏疾病的常规治疗策略 317
12.3.2 基于衰老干预的肝脏疾病治疗策略 318
12.4 总结与展望 325
参考文献 325

第13章 衰老相关卵巢疾病的干预 334
13.1 卵巢的结构、组成和功能 335
13.1.1 卵巢的结构和组成 335
13.1.2 卵巢的生殖功能 336
13.1.3 卵巢的内分泌功能 338
13.2 卵巢衰老的特征与机制 340
13.2.1 卵巢衰老的特征 340
13.2.2 卵巢衰老的机制 348
13.3 衰老相关的卵巢疾病及常规干预策略 352
13.3.1 更年期 352
13.3.2 早发性卵巢功能不全 353
13.3.3 多囊卵巢综合征 354
13.3.4 高泌乳素血症 355
13.3.5 低促性腺功能性卵巢功能不良 355
13.4 衰老相关的卵巢疾病治疗策略 356
13.4.1 卵巢疾病的常规治疗策略 356
13.4.2 基于衰老干预的卵巢疾病治疗策略 357
13.5 总结 361
参考文献 361

第14章 衰老相关睾丸疾病的干预 372
14.1 睾丸及睾丸衰老的特征与机制 373
14.1.1 睾丸结构及功能概述 373
14.1.2 睾丸衰老的特征 375
14.1.3 睾丸衰老的机制 380
14.2 衰老相关的睾丸疾病及常规干预策略 383
14.2.1 睾丸衰竭 383
14.2.2 迟发性性腺功能减退症 385
14.2.3 睾丸淋巴瘤 385
14.2.4 精索静脉曲张 386
14.2.5 勃起功能障碍 386
14.2.6 睾丸扭转 387
14.2.7 睾丸炎 387
14.3 基于衰老干预的睾丸疾病治疗策略 387
14.3.1 化学药物 387
14.3.2 生物疗法 390
14.3.3 生活方式 391
14.4 总结 392
参考文献 393

第15章 衰老相关前列腺疾病的干预 398
15.1 前列腺及组织结构 399
15.2 前列腺功能 400
15.3 前列腺的衰老特征 401
15.3.1 功能改变 402
15.3.2 结构变化 404
15.3.3 细胞改变 404
15.4 前列腺衰老机制 406
15.5 衰老相关的前列腺疾病 408
15.5.1 前列腺癌 408
15.5.2 良性前列腺增生 410
15.5.3 前列腺功能减退 411
15.6 衰老相关的前列腺疾病的治疗策略 411
15.6.1 药物治疗 411
15.6.2 手术治疗 417
15.6.3 生活方式 418
15.7 展望 418
参考文献 419

第16章 衰老相关皮肤疾病的干预 423
16.1 皮肤衰老的特征与发生机制 424
16.1.1 皮肤结构及功能概述 424
16.1.2 皮肤衰老特征 425
16.1.3 皮肤衰老的发生机制 429
16.2 衰老相关的皮肤疾病 431
16.2.1 慢性不愈合溃疡 431
16.2.2 银屑病 432
16.2.3 硬皮症 432
16.2.4 皮肤光老化 433
16.3 衰老相关皮肤疾病的干预策略 433
16.3.1 皮肤疾病的常规治疗策略 433
16.3.2 基于衰老干预的皮肤疾病治疗策略 434
16.4 总结与展望 440
参考文献 440

第17章 衰老进程可视化识别与干预 443
17.1 衰老进程可视化识别策略 444
17.1.1 靶向检测单一衰老标志物的衰老进程识别探针 445
17.1.2 多维度的新型衰老进程识别探针 457
17.2 衰老进程可视化干预策略 458
17.2.1 基于SA-β-gal激活型senolytic光动力策略的抗衰老疗法 460
17.2.2 基于SA-β-gal激活型诊疗一体化前药策略的抗衰老疗法 462
17.2.3 基于纳米棒载体复合物的抗衰老疗法 464
17.3 展望 464
参考文献 465

附录467
附表1 Senolytics小分子化合物/药物汇总 468
参考文献 479
附表2 Senomorphics小分子化合物/药物汇总 482
参考文献 487
附表3 衰老干预靶汇总 490
参考文献 490
附表4 衰老进程识别标志物汇总 492
参考文献 495
附表5 缩略语对照表 500