科学家发现驱动血液干细胞衰老的细胞机制
芝加哥大学伊利诺伊分校研究人员发现了一个驱动血液干细胞衰老的重要细胞机制。随着年龄增长，我们的头发变白、肌肉减弱，免疫系统同样发生显著变化。特别是负责生成血液或免疫细胞的干细胞可能产生基因突变，进而导致癌症或其他功能障碍。
研究团队在《血液》期刊报告，一种名为血小板因子4的蛋白质水平随年龄下降是驱动该衰老过程的关键因素。更重要的是，向老年血液细胞补充该蛋白质可逆转衰老迹象，为预防或改善血液及免疫系统的年龄相关疾病提供了潜在治疗靶点。
造血干细胞（亦称血液干细胞）是存在于骨髓中的特殊细胞类型，可分化为至关重要的血液和免疫细胞。芝加哥大学医学院药理学与再生医学副教授桑德拉·皮尼奥表示：“我们的造血干细胞极为稀有，堪称免疫系统的‘圣杯’。”
在年轻人体内，造血干细胞能轻松生成两大类血细胞：包括部分免疫细胞及运输氧气的红细胞在内的髓系细胞，以及包含抵御感染的T细胞和B细胞的淋巴细胞。但随着年龄增长，造血干细胞更倾向于分化为髓系细胞，而淋巴细胞生成量持续减少。这直接改变了老年人的免疫系统功能。皮尼奥解释：“这正是为何老年个体通常不能作为骨髓移植供体——他们的干细胞活性不足。”
皮尼奥及其同事通过小鼠实验和人类骨髓样本分析发现，血小板因子4深度参与该衰老过程。在年轻个体中，该蛋白质作为信号分子，促使造血干细胞（尤其是生成髓系细胞的干细胞）停止过度增殖。随着年龄增长，免疫细胞产生的血小板因子4减少，导致干细胞失控增殖。
皮尼奥指出：“当干细胞分裂频率超出正常范围且增殖不受调控时，它们会随时间积累基因突变。”在人类中，这些突变可引发炎症、增加血液癌症风险，甚至加剧心血管疾病。
令人振奋的是，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成功逆转。连续一个月每日输注该蛋白质后，小鼠的免疫和血细胞功能显著恢复年轻状态。在实验室中，向老年人类干细胞添加该蛋白质同样产生类似效果。皮尼奥表示：“它使血液系统重获新生。”
尽管效果显著，皮尼奥强调血小板因子4并非万能灵药——它无法单独逆转所有组织的老化或延长老年患者的寿命。但该蛋白质可作为其他再生疗法的组成部分，积极影响年龄相关疾病。“这明确证明，某些年龄相关疾病的内在性逆转是可行的。”皮尼奥总结道。
该研究由皮尼奥实验室博士后研究员张森担任第一作者，生物化学与分子遗传学系的康斯坦丁诺斯·克罗尼斯共同领导研究并担任通讯作者。其他芝加哥大学伊利诺伊分校研究者包括查尔斯·埃耶莫巴、安娜·迪·斯陶洛、肯尼思·乔维斯、钱达尼·帕特尔、伊娃·梁、莫拉·布埃诺、杜晓平和翁桑金。
参考文献： 张森, 埃耶莫巴 CE, 迪·斯陶洛 AM, 等. 血小板因子4（Pf4）调控造血干细胞衰老. 《血液》期刊. 2025年9月8日在线发表:blood.2024027432. doi: 10.1182/blood.2024027432
【全文结束】
