DOI: https://doi.org/10.1038/s41514-025-00250-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40593697
تاريخ النشر: 2025-07-01
المؤلف: Na Zhou وآخرون
الموضوع الرئيسي: الجينوميات والمواد النباتية والإجهاد التأكسدي
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة شاملة على التفاعل بين المناعية الأيضية والإجهاد التأكسدي، مع التأكيد على أدوارهم الحاسمة في تقدم السرطان والشيخوخة. تشير المناعية الأيضية إلى العمليات الأيضية داخل خلايا المناعة، بما في ذلك أيض الجلوكوز والدهون والأحماض الأمينية، والتي تعتبر ضرورية للحفاظ على وظيفة المناعة. تسلط المراجعة الضوء على كيفية مساهمة الإجهاد التأكسدي، الذي يتميز بعدم التوازن بين المؤكسدات ومضادات الأكسدة، في تلف الخلايا وارتباطه بمرض مختلف، بما في ذلك السرطان والانخفاض المرتبط بالعمر في وظيفة المناعة، المعروف باسم الشيخوخة المناعية.
يناقش المؤلفون إعادة برمجة الأيض لخلايا السرطان التي تدعم التكاثر السريع وتؤثر على وظيفة خلايا المناعة، خصوصًا من خلال استقطاب البلعميات المرتبطة بالورم (TAMs)، مما يسهل هروب المناعة من الورم. بالإضافة إلى ذلك، يشيرون إلى أن الإجهاد التأكسدي يمكن أن يبدأ ويعزز تطور السرطان من خلال التسبب في تلف الحمض النووي وتعطيل موت الخلايا المبرمج. تستكشف المراجعة أيضًا إمكانيات الطب الصيني التقليدي في استهداف الإجهاد التأكسدي للتخفيف من الشيخوخة والسرطان، مقترحة أن مكونات الأعشاب المختلفة قد تؤثر على مسارات الإشارة الرئيسية، مثل NF-κB وNRF2 وSIRT1، لاستعادة التوازن في المناعية الأيضية والإجهاد التأكسدي. تؤكد النتائج على الحاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح الآليات الجزيئية المعنية وتطوير استراتيجيات علاجية جديدة للأمراض المتعلقة بالسرطان والشيخوخة.
نقاش
تتوسع قسم النقاش في ورقة البحث في مفهوم الإجهاد التأكسدي، الذي يُعرف بأنه حالة مرضية حيث يتجاوز إنتاج الأنواع التفاعلية من الأكسجين (ROS) والأنواع التفاعلية من النيتروجين (RNS) قدرة أنظمة مضادات الأكسدة الذاتية، مما يؤدي إلى تلف الخلايا. هذا الاختلال يعطل التوازن الأحمر والأكسدة، مما يؤدي إلى تلف أكسيدي للجزيئات الحيوية مثل الحمض النووي والبروتينات والدهون، والتي يمكن أن تدفع إلى بدء الورم وتقدمه وانتشاره. تؤكد الورقة على أنه بينما يمكن أن تعمل ROS وRNS كجزيئات إشارة عند مستويات فسيولوجية، فإن تراكمها المفرط يمكن أن يؤدي إلى تلف لا يمكن عكسه، مما يساهم في الشيخوخة ومختلف الأمراض، بما في ذلك السرطان.
تستكشف القسم أيضًا الآليات التي يؤثر بها الإجهاد التأكسدي على الشيخوخة وتكوين الأورام. يبرز دور التلف الأكسيدي في طفرات الحمض النووي، وهروب المناعة، وتعزيز نمو الورم من خلال آليات مثل تكوين الأوعية الدموية. بالإضافة إلى ذلك، تناقش الورقة التفاعل بين الإجهاد التأكسدي والالتهاب المزمن، خصوصًا في سياق الشيخوخة المناعية، حيث تنخفض كفاءة الجهاز المناعي مع تقدم العمر، مما يؤدي إلى تفاقم عملية الشيخوخة وزيادة القابلية للأمراض المرتبطة بالعمر. تؤكد النتائج على الدور الحاسم للإجهاد التأكسدي في كل من الشيخوخة والسرطان، مما يشير إلى أن استراتيجيات العلاج التي تستهدف التلف الأكسيدي قد تقدم فوائد مزدوجة في إدارة هذه الحالات المترابطة.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41514-025-00250-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40593697
Publication Date: 2025-07-01
Author(s): Na Zhou et al.
Primary Topic: Genomics, phytochemicals, and oxidative stress
Overview
The section provides a comprehensive overview of the interplay between immunometabolism and oxidative stress, emphasizing their critical roles in cancer progression and aging. Immunometabolism refers to the metabolic processes within immune cells, including glucose, lipid, and amino acid metabolism, which are essential for maintaining immune function. The review highlights how oxidative stress, characterized by an imbalance between pro-oxidants and antioxidants, contributes to cellular damage and is implicated in the pathogenesis of various diseases, including cancer and age-related decline in immune function, known as immunosenescence.
The authors discuss the metabolic reprogramming of cancer cells that supports rapid proliferation and affects immune cell function, particularly through the polarization of tumor-associated macrophages (TAMs), which facilitates tumor immune evasion. Additionally, they note that oxidative stress can initiate and promote cancer development by causing DNA damage and disrupting apoptosis. The review also explores the potential of traditional Chinese medicine in targeting oxidative stress to mitigate aging and cancer, suggesting that various herbal components may influence key signaling pathways, such as NF-κB, NRF2, and SIRT1, to restore balance in immunometabolism and oxidative stress. The findings underscore the need for further research to elucidate the molecular mechanisms involved and to develop novel therapeutic strategies for cancer and aging-related diseases.
Discussion
The discussion section of the research paper elaborates on the concept of oxidative stress, defined as a pathological state where the production of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) exceeds the capacity of endogenous antioxidant systems, leading to cellular damage. This imbalance disrupts the redox homeostasis, resulting in oxidative damage to biomolecules such as DNA, proteins, and lipids, which can drive tumor initiation, progression, and metastasis. The paper emphasizes that while ROS and RNS can act as signaling molecules at physiological levels, their excessive accumulation can lead to irreversible damage, contributing to aging and various diseases, including cancer.
The section further explores the mechanisms by which oxidative stress influences aging and tumorigenesis. It highlights the role of oxidative damage in DNA mutations, immune evasion, and the promotion of tumor growth through mechanisms such as angiogenesis. Additionally, the paper discusses the interplay between oxidative stress and chronic inflammation, particularly in the context of immunosenescence, where the immune system’s efficiency declines with age, exacerbating the aging process and increasing susceptibility to age-related diseases. The findings underscore the critical role of oxidative stress in both aging and cancer, suggesting that therapeutic strategies targeting oxidative damage may offer dual benefits in managing these interconnected conditions.