随着人们年龄增长，其干细胞也会老化。多年来，科学家们已经知道，最终会变成血细胞的干细胞会表现出明显的衰老迹象，有时会导致白血病、过度凝血和其他疾病。
加州大学圣克鲁兹分校研究人员的一项新研究表明，即使血液干细胞老化，它们转变成的细胞通常却出乎意料地未受影响。科学家们提供了证据，表明特定的"母体"细胞可能充当缓冲器，保护血液免受衰老影响。
由生物分子工程学教授卡米拉·福斯伯格(Camilla Forsberg)和生物化学博士毕业生珍娜·迈尔斯(Jenna Myers)领导的研究团队将他们的发现发表在《干细胞报告》(Stem Cell Reports)期刊上。他们的研究为血细胞的生成机制提供了新颖而令人惊讶的见解，并对骨髓移植的安全性具有重要意义。
MPPs作为缓冲器
福斯伯格在干细胞生物学研究所和巴斯金工程学院的实验室专注于血细胞发育及其对凝血、心脏病、癌症、传染病等的影响。
称为造血干细胞的血液形成干细胞存在于骨髓中，具有独特的自我复制能力，可终身为身体提供血液。与所有干细胞一样，它们在分化成最终特化形式时会经历多个阶段。
随着身体老化，造血干细胞显示出明显的衰老迹象，但由此产生的血细胞并不总是受到影响。为了理解其中原因，研究人员决定关注多能祖细胞(MPPs)，这是一种"母体"血细胞，在许多血细胞的分化过程中是第一个阶段产生的。
首先，他们将年轻和年老小鼠的MPPs移植到新宿主中，观察它们是否能在这种环境中产生新细胞。移植是血液细胞功能的黄金标准评估方法，也是治疗癌症和遗传异常人类患者的治愈性治疗方法。令人惊讶的是，虽然造血干细胞功能随年龄下降，但他们发现老年和年轻MPPs之间没有功能差异。
"我们发现的初步数据非常令人兴奋，即在移植过程中随年龄增长功能没有变化——然后我们进一步深入研究，"迈尔斯说。
为了进一步探索这些发现，他们检查了老年和年轻MPPs，寻找细胞增殖和线粒体功能（细胞产生能量的能力）的变化。这些都是造血干细胞表现出衰老迹象的已有充分记录的方式，但同样地，他们发现MPPs没有显著变化。
"当人们谈论造血干细胞衰老时，他们往往会关注这些因素，并看到随年龄增长的剧烈变化，"迈尔斯说。"我们想在同样的背景下测试MPPs，令人兴奋和惊人的是，我们发现没有显著变化。"
在分析基因表达时，研究人员发现，虽然年轻和老年造血干细胞之间有600多个基因发生了显著变化，但年轻和老年MPPs之间只有126个差异表达基因。这一发现得到了生物信息学专家帕洛玛·梅迪纳(Paloma Medina)严谨工作的支持。
研究人员还检查了其他祖细胞（分化过程中更下游的其他类型的母细胞）中的这些相同变化，同样发现没有年龄差异。
"我们认为MPPs是这种缓冲效应的发起者，但其他祖细胞也没有功能差异。我认为人们以前并没有真正考虑过这方面的因素，"福斯伯格说。
安全的骨髓移植
这些发现有助于确认骨髓移植的安全性，骨髓移植是治疗血液癌症和其他血液及免疫系统疾病的常见方法。知道造血干细胞的衰老通常不会传递给其他血细胞意味着医生可以更有信心地接受来自年长捐赠者的骨髓，即使是在自体（自体）骨髓移植中。
研究人员提出了三个假设来解释这些MPPs如何充当缓冲器，将这个问题留给其他研究人员进一步研究。但对于福斯伯格实验室来说，这篇论文引导他们将正在进行的研究转向关注一种不经过MPP阶段的血祖细胞，因为这些细胞已被证明会增加异常血栓和心血管疾病的风险，且随年龄增长而加剧。
参与这项工作的其他贡献者包括福斯伯格实验室以前的博士生阿特斯·沃辛顿(Atesh Worthington)和多娜·波斯卡布洛(Donna Poscablo)、目前的博士生拉娜·莫加拉布(Raana Mogharrab)，以及博士后学者萨兰·查托帕德亚亚(Saran Chattopadhyaya)和马塞尔·罗梅尔(Marcel Rommel)。
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