摘要
脂肪组织通过基质间充质干细胞持续再生。本研究假设年轻和老年兔的皮下和内脏脂肪组织来源干细胞（ASCs）在蛋白质组和代谢特性上的早期年龄相关变化会导致干细胞可塑性和功能丧失。通过质谱无标记定量和海马线粒体细胞应激测试分析ASCs蛋白质组和代谢特性。两种来源的ASCs均呈现差异表达蛋白簇，但皮下ASCs（sASCs）变化更显著，表明衰老对不同解剖来源干细胞的影响存在差异。尤其在sASCs中，线粒体蛋白簇的差异表达与代谢特征转变相关，线粒体呼吸增强提示衰老干细胞失去静止状态，导致增殖和分化加速。蛋白质印迹验证关键线粒体蛋白差异表达。研究揭示干细胞来源在衰老中的作用，并阐明年龄相关干细胞功能障碍的机制。
引言
全球老龄化加剧促使需探索延缓年龄相关疾病的新策略。衰老表现为适应性丧失和功能衰退，涉及干细胞耗竭、蛋白质稳态失衡、线粒体功能障碍等机制。肥胖导致的心血管疾病和代谢综合征风险增加与脂肪分布改变密切相关：皮下脂肪减少常早于内脏脂肪下降，引发器官周围脂肪积累和代谢紊乱。脂肪组织稳态维持依赖成体ASCs的功能，但其自我更新能力随衰老受限。既往研究发现老年ASCs干细胞特性减弱，脂肪生成分化能力下降。本研究选用108周龄兔（相当于人类35-45岁）作为衰老模型，因其激素和代谢变化与女性围绝经期相似，可捕捉干细胞衰老早期变化。
结果
蛋白质组分析
通过SP3和SPEED两种方法制备6株年轻和老年sASCs/vASCs样本，经质谱检测分别鉴定出2806和2819种蛋白。过滤后，1755种sASCs蛋白和1832种vASCs蛋白用于定量分析。主成分分析显示年轻与老年组样本分离明显，证实衰老导致蛋白质组差异。老年sASCs中110种蛋白差异表达（21.2%与vASCs共有），vASCs中90种差异表达（8.8%与sASCs共有），提示来源部位差异影响衰老响应。
STRING网络分析
STRING分析显示老年ASCs中差异蛋白富集于线粒体呼吸、翻译调控、RNA剪接等通路。sASCs线粒体呼吸簇（S1）包含复合物I/IV亚基（COX4L1、NDUFA5等）、ATP合酶（ATP5ME）和电压依赖性阴离子通道（VDAC1-3），除APT5MG和NDUFA5外均上调。vASCs线粒体簇（V1）包含COX7A2、NDUFB8等亚基，表达变化较弱。
线粒体呼吸增强
海马细胞应激测试显示老年sASCs基础呼吸（p=0.217）和ATP产生（p=0.213）无显著差异，但最大呼吸（p=0.0209）和备用呼吸容量（p=0.0210）显著升高，提示线粒体功能代偿性增强。而vASCs无显著变化。蛋白质印迹验证COX5A、NDUFB3、NDUFB9表达上调（p<0.05），证实蛋白质组数据可靠性。
其他年龄相关变化
sASCs中SEC61β（转录转运复合体亚基）和Y-box结合蛋白（YBX1/YBX3）显著上调，可能影响线粒体功能和mRNA翻译抑制。老年ASCs中AHNAK1和洞蛋白（CAV1、CAVIN1）表达升高，提示与脂肪分化和衰老相关通路调控有关。vASCs脂代谢相关蛋白（ACSL1、ACACA）下调，可能影响β-氧化和PPARγ信号通路。
讨论
本研究揭示了ASCs衰老过程中蛋白质组和代谢特征的动态变化。sASCs线粒体呼吸增强与干细胞静止状态丧失相关，而vASCs变化较弱，可能源于更强的调控机制。线粒体功能异常与干细胞衰老密切相关：既往研究显示抑制线粒体呼吸可延长MSCs寿命，而本研究发现老年sASCs呼吸增强伴随ROS水平升高，提示细胞应激。AHNAK1和洞蛋白的上调可能通过影响脂肪分化通路和细胞衰老促进机制加速功能衰退。
研究显示ASCs衰老具有组织特异性，与既往关于骨髓MSCs的研究形成对比。例如，老年sASCs中APOE、FGF2 mRNA减少而vASCs中ATG7蛋白增加，提示不同部位干细胞可能通过不同机制对抗衰老。尽管兔子模型脂肪代谢与人类相似，但需验证结果在人类的普适性。
结论
衰老导致ASCs蛋白质组和代谢特征的渐进性失调。皮下ASCs比内脏ASCs呈现更显著的线粒体功能异常，提示解剖来源在干细胞衰老中的关键作用。研究结果为靶向线粒体代谢调控衰老干细胞功能提供了理论依据，可能为再生医学提供新策略。
