造血系统衰老表现为表型和功能的退化,这主要由造血干细胞(HSC)及其骨髓微环境的改变所驱动。HSC负责生成所有血液细胞类型,其自我更新与分化过程需在整个生命周期中受到严格调控。最新的研究数据表明,从炎症衰老、免疫衰老到克隆性造血等血液衰老的核心特征,都与其它组织器官的功能障碍存在机制关联,这凸显了造血系统在衰老调控中的核心作用。
本综述重点探讨以下发现:
- HSC衰老机制:包括DNA损伤积累(如氧化损伤限制自我更新能力)、表观遗传调控改变(如组蛋白乙酰转移酶KAT6B减少影响分化)及线粒体功能失调(依赖FOXO3的代谢调控失衡)。研究发现,Cdc42活性异常会导致HSC极性丧失,而抑制Cdc42可延长寿命并降低炎症因子水平。
- 骨髓微环境变化:骨髓 niche 的血管成分(如内皮细胞)和基质细胞随年龄出现功能退化,表现为神经退行性改变(如肾上腺素能神经退化)、脂肪组织扩张(骨髓脂肪与HSC数量负相关)及细胞因子信号紊乱(如IGF1减少启动衰老程序)。特定niche细胞(如骨衬细胞)可保护HSC免受衰老影响。
- 系统性影响:衰老的HSC通过促进炎性衰老(如IL-1β驱动髓系扩增)、免疫衰老(T/B细胞生成减少、分化偏向改变)及克隆性造血(如DNMT3A/TET2突变与心血管疾病、癌症风险增加)等机制,加速多器官系统衰老。研究显示,清除衰老HSC可逆转免疫系统老化,靶向Cdc42可恢复造血功能。
值得注意的是,HSC衰老具有可逆性特征。通过干预代谢通路(如NAD+代谢调控)、重塑表观遗传状态(如PHF6缺失逆转衰老表观组)或调控微环境因子(如RANKL促进胸腺再生),可部分恢复HSC功能并延长健康寿命。这些发现为开发抗衰老疗法提供了新靶点。
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