科学家发现“氧化还原开关”如何使年轻细胞变老（及阻止方法）
核心发现
- 衰老可能通过名为HMGB1的蛋白质在体内传播，其化学状态决定促衰老信号传递
- 只有还原型HMGB1会触发细胞衰老，导致健康细胞停止分裂并释放炎症分子
- 向小鼠注射该蛋白会诱导衰老迹象，阻断其作用可改善老年动物愈合能力与体能
- 研究为抗衰老治疗开辟新方向，包括开发阻断HMGB1或其下游效应的药物
首尔消息 科学家成功揭示生物学重大谜题——细胞衰老如何从体内局部扩散至全身的机制。发表于《代谢》杂志的研究显示，HMGB1蛋白作为氧化还原敏感的“衰老信使”，能在特定化学状态下将健康细胞转化为衰老功能障碍细胞。
HMGB1蛋白的衰老调控机制
HMGB1正常存在于细胞核内参与DNA组织。当细胞处于压力或衰老状态（即“衰老细胞”）时，该蛋白会被释放至细胞外。韩国大学医学院团队发现，只有未充分氧化的还原型HMGB1具有加速衰老特性。这种形式能与细胞受体结合激活衰老通路，而氧化型则失去该能力。
在人体肺、肾、皮肤和肌肉细胞实验中，还原型HMGB1处理数日后，健康细胞出现典型衰老特征：停止分裂、表达p21/p16标志物、释放炎症分子。氧化型处理组则维持正常增殖能力。
化学状态决定衰老效应
基因测序显示还原型HMGB1激活JAK/STAT和NF-κB炎症通路。使用现有药物阻断这些通路可消除衰老效应，证实其作用机制。研究指出“细胞外还原型HMGB1能稳健诱导多细胞类型和组织的衰老表型”。
这形成恶性循环：随着衰老细胞积累释放更多还原型HMGB1，进而诱发更多健康细胞衰老。这种分子信使机制可能解释衰老在体内的扩散过程。
小鼠实验验证抗衰老疗法潜力
实验显示年轻小鼠注射还原型HMGB1（每公斤5毫克剂量）一周后，肌肉组织出现衰老标志物升高，血液炎症因子激增。15月龄老年肌肉损伤小鼠接受HMGB1阻断抗体治疗后，相较对照组展现：
- 肌肉修复能力提升
- 炎症水平降低
- 握力增强
- 跑台耐力提高
老年人（70-80岁）血液样本检测显示还原型HMGB1水平较40岁群体显著升高，动物实验也观察到年龄相关增长。
人类抗衰老应用前景
研究提出三种干预策略：
- 开发阻断HMGB1-RAGE受体结合的药物
- 促进HMGB1氧化失活
- 抑制HMGB1激活的炎症通路
已有JAK通路抑制剂（获批用于自体免疫疾病）可预防HMGB1诱导的细胞衰老。该研究革新了衰老认知范式，揭示衰老可能通过化学信使在组织器官间传播。研究团队将还原型HMGB1定义为“促衰老因子”，为未来治疗提供关键靶点。
免责声明：本文所述发现基于实验室与动物实验，虽具前景但仍需人体临床试验验证。在尝试实验性疗法前请咨询专业医疗人员。
论文概要
方法论
- 人类细胞暴露于不同HMGB1形式，检测衰老标志物
- 年轻小鼠注射还原型HMGB1观察衰老表型
- 老年肌肉损伤小鼠接受抗体治疗评估修复效果
- 不同年龄人群血液HMGB1水平检测
关键结果
- 还原型HMGB1诱导多组织细胞衰老，氧化型无效应
- 小鼠注射实验出现跨器官衰老迹象
- 抗体治疗改善老年小鼠肌肉再生与体能
- 老年人血液还原型HMGB1浓度显著升高
研究局限
- 实验模型与人类生物学存在差异
- 给药剂量与生理条件存在差异
- 人类样本年龄跨度有限
- 治疗效果仅验证肌肉损伤场景
资金与披露
由韩国国家研究基金会与美国农业部资助，作者无利益冲突。
出版信息
标题：“细胞外HMGB1的氧化还原状态决定衰老表型传播”
期刊：《代谢》第168卷（2025年）
通讯作者：韩国大学医学院Ok Hee Jeon教授
合作单位：美韩多机构联合研究
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