科学家在抗衰老重大突破中使老化血细胞干细胞恢复年轻状态
西奈山医院/西奈山医学院
2026年5月12日（科学日报）——西奈山伊坎医学院的科学家已成功通过修复被称为溶酶体的结构缺陷，在小鼠中逆转了造血干细胞的衰老过程。这项发表在《细胞干细胞》杂志上的研究指出，溶酶体功能障碍和过度活跃是干细胞衰老的主要原因，并表明恢复适当的溶酶体活性可以使老化的干细胞恢复活力，并提高其再生血液和免疫细胞的能力。
溶酶体作为细胞内部的回收中心发挥作用。它们分解蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质，帮助细胞处理废物并将材料重新用于重要的生物过程。它们还储存营养物质，可以在需要时释放。由于这些作用，溶酶体对于维持细胞代谢至关重要，包括分解代谢（将复杂分子分解为简单分子）和合成代谢（从简单分子构建复杂分子）。
研究团队专注于造血干细胞（HSCs），这些是在骨髓中发现的稀有、持久的干细胞，可以生成体内所有的血液和免疫细胞。该研究由西奈山伊坎医学院细胞、发育和再生生物学教授、Black家族干细胞研究所成员Saghi Ghaffari医学博士、哲学博士领导。
随着年龄增长，这些干细胞逐渐失去修复和补充血液系统的能力。这种衰退削弱了免疫防御，导致老年人更容易受到感染。老化中的造血干细胞也与克隆性造血相关，这是一种无症状状态，被视为癌前状态，会增加血液癌症和炎症性疾病的风险。这种状况随着年龄增长而变得更加普遍。
根据美国癌症协会的数据，年龄和吸烟是与五年内患癌风险相关的两个最强风险因素。美国国家癌症研究所的监测、流行病学和最终结果报告显示，癌症诊断的中位年龄为67岁。
使老化的干细胞恢复年轻状态
研究人员发现，老化造血干细胞中的溶酶体变得过度酸化、受损、耗尽且异常活跃。这些变化破坏了干细胞的代谢平衡和表观遗传稳定性。
通过单细胞转录组学和功能性测试，研究团队发现使用液泡ATP酶抑制剂阻断这种过度溶酶体活性可以恢复溶酶体健康并改善老化血液干细胞的功能。
治疗后，老化的干细胞开始表现得更像年轻、健康的细胞。它们恢复了有效再生的能力，能够产生平衡的血液和免疫细胞，并生成额外的健康干细胞。经过治疗的细胞还显示出改善的代谢和线粒体性能、更健康的表观遗传模式、减少的炎症以及更少的可能损害全身组织的有害炎症信号。
"我们的发现表明，造血干细胞的衰老并非不可逆转的命运。老化的造血干细胞有能力恢复到年轻状态；它们可以反弹回来，"Ghaffari博士说。"通过减缓溶酶体并降低其酸度，干细胞变得更健康，能够更有效地制造新的平衡血液细胞和新的干细胞。通过靶向溶酶体过度活跃，我们能够将老化的干细胞重置为更年轻、更健康的状态，提高它们再生血液和免疫细胞的能力。"
血液形成能力大幅提高
研究人员还测试了一种体外治疗方法（当细胞从体内移除，在实验室中进行修饰，然后返回体内）。用溶酶体抑制剂处理老化的干细胞，使其在活体动物中的血液形成能力提高了八倍以上，突显了纠正溶酶体功能障碍的强大再生效果。
这种改善还减少了破坏性的炎症和干扰素相关通路。据研究人员称，这是因为更健康的溶酶体改善了线粒体DNA的处理，降低了cGAS-STING免疫信号通路的激活，这似乎在干细胞炎症和衰老中起着重要作用。
抗衰老和血液疾病治疗的潜力
这些发现可能为预防或逆转与年龄相关的血液疾病的治疗方法打开大门。它们也可能改善老年患者的干细胞移植结果，并增强基因治疗中使用的预处理方法。
"溶酶体功能障碍成为干细胞衰老的核心驱动因素，"Ghaffari博士补充道。"靶向这一通路可能有朝一日有助于维持老年人健康的血液和免疫系统，改善他们的干细胞用于移植，并降低与年龄相关的血液疾病的风险，甚至可能对整体衰老产生影响。"
研究团队目前正在调查老化干细胞中的溶酶体功能障碍是否有助于白血病干细胞的发展，这可能将正常干细胞老化与癌症形成联系起来。
研究涉及与巴黎Cité大学Imagine研究所和INSERM UMR 1163的Mickaël Ménager博士及其同事的合作。资金由美国国立卫生研究院、纽约州干细胞科学、INSERM和法国国家研究署提供。
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