科学家发现一种分子信号有助于解释血液和免疫系统随年龄增长而弱化的原因。恢复该信号可使衰老干细胞恢复活力,为对抗年龄相关的免疫衰退指明了潜在策略。单一血液蛋白能使衰老干细胞重获青春活力。
随着年龄增长,人们会注意到灰发或肌肉力量下降等变化,免疫系统同样会发生转变。其中一个关键变化涉及产生血液和免疫细胞的干细胞——这些细胞随时间积累突变,可能增加癌症或其他健康问题的风险。
伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)科学家确定了导致此类衰老的细胞过程。他们在《血液》期刊发表的研究指出,血小板因子4蛋白水平下降是重要因素。当研究团队向老年血液细胞补充该蛋白后,成功逆转了多种衰老相关变化,表明其可作为治疗或预防血液及免疫系统疾病的潜在靶点。
血液干细胞与免疫平衡
造血干细胞(常称血液干细胞)存在于骨髓中,是人体血液和免疫细胞的源头。"我们的造血干细胞极为稀有,"UIC医学院药理学与再生医学副教授桑德拉·平霍表示,"我们称其为免疫系统的圣杯。"
在年轻个体中,这些干细胞能高效生成两大类血细胞:一是包含特定免疫细胞及携氧红细胞的髓系细胞;二是包含T细胞和B细胞的淋巴细胞,后者在抵御感染中发挥核心作用。
但随着身体衰老,造血干细胞更倾向转化为髓系细胞,而生成的淋巴细胞逐渐减少。这种转变改变了老年人的免疫系统功能。平霍解释:"这正是老年人通常不被用作骨髓移植供体的原因之一——他们的干细胞活性不足。"
血小板因子4的调控作用
在小鼠和人类骨髓样本中,平霍及其团队发现血小板因子4深度参与该衰老过程。在年轻个体中,血小板因子4作为信使,指令造血干细胞(尤其是生成髓系细胞的干细胞)停止过度增殖。而随着年龄增长,免疫细胞产生的血小板因子4减少,导致细胞增殖失控。
"当干细胞分裂频率异常增高且增殖不受调控时,它们会随时间积累突变,"平霍指出。在人类中,这些突变可能引发炎症、增加血癌风险,甚至导致心血管疾病。
逆转干细胞衰老信号
令人惊叹的是,科学家向老年小鼠补充血小板因子4后,其造血干细胞的衰老迹象被消除。研究人员连续一个多月每日为动物输注含该蛋白的血液,发现它们的免疫和血细胞表现及功能显著年轻化。
实验室中向老年人类干细胞添加该蛋白也获得相同效果。"它使血液系统实现了再生,"平霍表示。
尽管效果显著,平霍强调血小板因子4并非能逆转所有组织衰老的"灵丹妙药",单独使用无法延长老年患者寿命。但它可能成为其他再生疗法的组成部分,对年龄相关疾病产生积极影响。
"这明确证明某些与年龄相关的疾病在本质上是可逆的,"平霍总结道。
参考文献:《血小板因子4调控造血干细胞衰老》,作者:En Zhang, Charles E. Ayemoba, Anna M. Di Staulo 等,2025年12月4日发表于《血液》期刊。DOI: 10.1182/blood.2024027432
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