如果能够使我们免疫系统的干细胞恢复活力,将会如何?
在《细胞·干细胞》期刊发表的一项合作研究中,科研团队探索出重要突破方向。通过靶向调控细胞的"回收中心",研究人员成功恢复了衰老小鼠干细胞的部分特性。这一发现为健康老龄化及血液癌症治疗方案的开发带来新希望。
血液系统的衰老
我们的骨髓中储存着造血干细胞(HSCs),这些可被视为血液的"源头细胞"。它们持续生成新的红细胞(负责输送氧气)、血小板(用于止血)以及构成免疫系统主体的白细胞。
随着年龄增长,这些源头细胞逐渐衰老退化。它们丧失自我修复能力,导致免疫系统削弱,感染风险增加,并提升血液疾病(包括血癌)的患病几率。
细胞"回收中心"的核心发现
研究人员发现,这一衰老过程的关键在于溶酶体。溶酶体是细胞的降解中心,兼具回收与存储功能,可将废物分解并转化为新能量来源。
借助尖端的单细胞分析技术(使科学家能逐个检测细胞健康状态)及多种功能验证方法,团队发现衰老小鼠的这些回收单元数量锐减且"失控":它们酸性过强,功能异常,导致分子"废物"堆积,引发持续性炎症。为确保结果可靠性,所有基础机制均先在体外实验确立,后成功在小鼠体内验证。
研究核心发现:
- 靶向逆转:使用特定抑制剂(液泡ATP酶抑制剂)缓解溶酶体过度激活后,研究人员成功恢复了溶酶体完整性与干细胞功能。
- 疗效提升8倍:体外处理后的衰老干细胞经体内移植,生成新血细胞的能力提升8倍以上。
- 抑制炎症:该疗法通过优化线粒体DNA废物处理,降低了cGAS-STING通路的激活——此通路是慢性炎症与干细胞衰老的主要驱动因素。
未来方向
这些成果为以下治疗策略提供了可行路径:
- 逆转年龄相关血液疾病
- 改善老年患者的骨髓移植效果
- 优化依赖健康强壮干细胞的基因疗法方案
本项目彰显了2023年启动的战略合作成果:当萨吉·加法里教授以学术休假身份加入米卡埃尔·梅纳热在Imagine研究所的实验室时,西奈山医学院的干细胞生物学专长与Imagine研究所的单细胞基因组学及计算生物学专长实现强强联合。
"通过融合单细胞级技术专长与干细胞衰老的深度生物学认知,我们成功将老年个体干细胞的自我更新及免疫细胞生成能力,提升至接近年轻个体干细胞的水平。"Imagine研究所单细胞炎症反应与多组学网络实验室(SCInflaNet)负责人、法国国家健康与医学研究院(Inserm)研究主任米卡埃尔·梅纳热表示。
来源:法国国家健康与医学研究院(Inserm)
【全文结束】

