随着年龄增长,我们的头发变白,肌肉减弱,免疫系统也会发生变化。特别是,那些转变为血液或免疫细胞的干细胞可能会产生突变,可能导致癌症或其他功能障碍。
伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员发现了一个重要的细胞机制驱动这一衰老过程:一种名为血小板因子4的蛋白质缺失,其水平随着年龄增长而下降,他们在《血液》杂志上报告了这一发现。更重要的是,向老年血细胞添加这种蛋白质逆转了这些衰老迹象,这指向了一个有希望的治疗靶点,可用于预防或改善血液和免疫系统中的年龄相关疾病。
造血干细胞,也称为血液干细胞,是一种特殊类型的细胞,生活在骨髓中,可以发育成至关重要的血液和免疫细胞。
"我们的造血干细胞非常稀有,"伊利诺伊大学医学院药理学和再生医学副教授桑德拉·平霍表示。"我们称之为免疫系统的圣杯。"
在年轻的身体中,造血干细胞可以轻松生成两大类血细胞:包括一些免疫细胞的髓系细胞,以及运输氧气的红细胞;以及包括保护我们免受感染的T细胞和B细胞的淋巴细胞。
但随着身体衰老,造血干细胞更倾向于变成髓系细胞,产生的淋巴细胞越来越少。这反过来改变了老年人免疫系统的运作方式。
"这就是为什么通常老年人不被用作骨髓移植供体的原因之一,因为他们的干细胞不那么有效,"平霍解释道。
在小鼠和人类骨髓样本中,平霍和她的同事发现血小板因子4在这一衰老过程中起着重要作用。在年轻的小鼠和人体内,血小板因子4作为一种信使,告诉造血干细胞,特别是那些生成髓系细胞的干细胞,停止增殖,防止它们失控增殖。随着年龄增长,免疫细胞产生的血小板因子4减少,使它们能够不受控制地增殖。
"当干细胞开始比应该的更频繁地分裂,并且如果它们的增殖不受调控,它们可能会随着时间的推移积累突变,"平霍指出。在人类中,这些突变可能导致炎症,增加血液癌症的风险,甚至导致心血管疾病。
但令人难以置信的是,科学家们发现向老年小鼠提供血小板因子4消除了其造血干细胞的衰老迹象。他们每天给动物输注含有血小板因子4的血液,持续一个多月,发现它们的免疫细胞和血细胞看起来和表现得更加年轻。
当研究人员在实验室实验中将这种蛋白质添加到老年人类干细胞中时,结果也是如此。
"它恢复了血液系统的衰老,"平霍表示。
尽管效果显著,但平霍强调,血小板因子4不会是单独逆转所有组织衰老并延长老年患者寿命的灵丹妙药。但它可以作为其他恢复活力方法的组成部分,对年龄相关疾病产生积极影响。
"这清楚地证明,内在地逆转某些与年龄相关的疾病是可能的,"平霍总结道。
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