想象一个世界,在那里衰老不是单行道,我们实际上可以"倒转"自己细胞的时钟。听起来像科幻小说,对吧?但开创性的研究表明,这可能比我们想象的更接近现实,特别是在我们的血液方面。科学家们取得了一项惊人的发现:他们成功在小鼠的血液干细胞中逆转了衰老过程,这可能为治疗与年龄相关的疾病甚至延长健康寿命开辟革命性的治疗方法。但这里有个争议性的问题...这在人类身上也能起作用吗?
西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的研究人员确定了这种细胞再生的关键机制:修复溶酶体(lysosomes)的缺陷,即细胞内部的回收系统。他们发表在《细胞·干细胞》(Cell Stem Cell)上的研究表明,过度活跃和功能失调的溶酶体是干细胞衰老的主要原因。通过将这些细胞回收器恢复到更年轻的状态,研究团队成功激活了老化的干细胞,显著提高了它们的再生能力。
让我们来了解一下溶酶体究竟"做"什么。可以把它们想象成细胞的垃圾处理和回收中心合二为一。它们将各种细胞废物——蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质——分解成可重复使用的构建模块。溶酶体不仅处理废物;它们还储存关键营养物质,在细胞最需要时释放出来。由于这种双重功能,溶酶体对调节细胞代谢至关重要,管理着分解代谢(分解复杂分子)和合成代谢(构建分子)。它们对整体细胞健康和功能至关重要。
这项由萨吉·加法里博士(Dr. Saghi Ghaffari, MD, PhD)领导的研究聚焦于造血干细胞(Hematopoietic stem cells, HSCs)。这些是居住在骨髓中的特殊长寿细胞,负责产生我们所有的血液和免疫细胞。而这是大多数人忽略的部分...这些干细胞的健康直接影响我们身体抵抗感染、从损伤中恢复和维持整体健康的能力。
随着年龄增长,造血干细胞变得效率低下,失去自我更新和修复血液系统的能力。这种下降削弱了我们的免疫防御,使老年人更容易受到感染。一个典型的例子是克隆性造血(clonal hematopoiesis),这种状况通常没有症状,但被认为是癌前状态,会大大增加患血癌和其他炎症性疾病的风险。其发病率随年龄急剧上升。
美国癌症协会指出,年龄增长和吸烟是患癌症的两大主要风险因素。美国国家癌症研究所的数据显示,癌症诊断的中位年龄为67岁。这突显了理解并解决与年龄相关的细胞功能障碍的紧迫性。
加法里博士的团队做出了一个关键发现:在老化的造血干细胞中,溶酶体变得过度酸性、耗尽、受损并过度激活。这破坏了细胞的代谢和表观遗传稳定性。利用单细胞转录组学(single-cell transcriptomics)等先进技术以及严格的功
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