在《细胞代谢》杂志上，研究人员描述了从人类胚胎干细胞（hESCs）生成的外泌体中提取的一种微小RNA（miRNA），如何在细胞培养和小鼠实验中恢复功能并对抗细胞衰老。
寻找更好的抗衰老方法
随着年龄的增长，身体中的细胞逐渐变得衰老。衰老细胞不再分裂或支持其所属组织的功能，反而会释放有害的化学信号，即衰老相关分泌表型（SASP），促使周围细胞进入相同的衰老状态。这些细胞的存在会导致许多问题：它们会降低组织功能，增加慢性炎症，甚至提高癌症和其他与年龄相关的疾病风险。为了应对这一问题，目前有两种主要策略：一种是使用杀伤衰老细胞的药物（senolytics），另一种是转化衰老细胞的药物（senomorphics）。然而，杀伤衰老细胞的方法可能有副作用，因为随着年龄增长，衰老细胞数量增加，其中一些细胞对生命至关重要。直接影响SASP的技术也可能对免疫系统产生不良影响。尽管抗衰老转化药物（senomorphics）似乎是一种可行的策略，但它们仍处于初级阶段。一种潜在的策略涉及外泌体：由细胞定期发送的信使颗粒。先前的研究表明，来自人类胚胎干细胞的外泌体（hESC-Exos）在其内容物中具有多种成分，有助于恢复多个组织的年轻化。因此，这些研究人员决定将其作为抗衰老转化药物进行研究，以确定其哪些成分最能恢复衰老细胞。
细胞恢复增殖能力
第一个实验是对IMR-90细胞进行了基本测试，这是一种人类成纤维细胞系。该细胞系在30次分裂后仍然保持年轻，但在50次分裂后达到了复制性衰老。然而，用hESC-Exos处理这些衰老细胞几乎完全逆转了其衰老标志物，下调了与炎症相关的基因（如炎性白细胞介素），恢复了细胞增殖，并显著降低了衰老标志物SA-β-gal。其他与衰老相关的基因被抑制，而与增殖相关的基因表达增强。
这些发现也在单细胞水平上得到了验证。研究人员创建了一群经过修饰以表达荧光蛋白和衰老标记p21的人类细胞。然后，他们通过暴露于强力霉素使这些细胞进入衰老状态，再将其中一部分细胞暴露于hESC-Exos。与未处理的对照组相比，处理过的细胞显示出明显较少的p21相关荧光和SA-β-gal，部分细胞恢复了增殖能力。就像在复制性衰老细胞中一样，hESC-Exos减少了衰老相关基因的表达，并增强了增殖相关基因的表达。
小鼠恢复年轻特征
从第20个月到第30个月的生命期间，野生型小鼠在正常饮食下接受了hESC-Exos注射。与对照组相比，接受外泌体治疗的小鼠在固定和加速转棒测试中的表现更好，体重更高，膀胱活动保持正常。在Morris水迷宫测试中，它们更快找到平台并更准确记住位置。它们还保留了毛发颜色和皮肤光滑度。
与细胞培养中一样，小鼠的衰老生物标志物也显著减少。循环中的炎症因子（如细胞因子和TNF-α）也显著减少，DNA损伤标志物γ-H2AX明显减少。同样，小鼠的细胞增殖生物标志物也有所改善。总体而言，研究人员发现，接受治疗的小鼠整体上得到了显著的年轻化。
找到关键分子
研究人员假设这种年轻化作用很大程度上归因于外泌体的个别成分。他们选择了一种名为miR-302b的miRNA，它在外泌体中大量存在，并已知在细胞增殖中发挥作用。然而，它尚未在抗衰老方面进行过测试。
这种特定的miRNA被发现直接调控与细胞衰老相关的_Cdkn1a_基因的表达。将IMR-90细胞暴露于miR-302b再现了hESC-Exos的效果，减少了衰老并促进了增殖。
受此鼓舞，研究人员转向了小鼠实验。这次，他们给25至30个月大的小鼠注射了含有miR-302b的人工转染外泌体。结果发现，这种方法再现了hESC-Exos的效果，减少了炎症因子和SA-β-gal，显著改善了转棒和Morris水迷宫测试的结果，并恢复了细胞增殖。
寿命本身也得到了改善。接受miR-302b治疗的小鼠的中位寿命比对照组长137天。虽然差异不显著，但效果在雄性小鼠中似乎更强。
虽然hESC-Exos和miR-302b未直接比较，但它们在效果上似乎大致相似。然而，这是一项细胞和小鼠研究，还需要进一步的工作来确定这种方法是否安全用于临床。此外，尚不清楚哪种方法最适合大规模生产和应用。
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