乍看之下，人类与鹿似乎没有太多共同点。但关于鹿角如何再生的一个奇怪发现，正揭开我们身体运作中那些不为人知的方式。
在中国东北长期研究鹿的生物学家李春一（Chunyi Li）注意到，每年鹿再生鹿角时会发生一些奇怪的现象。这种再生与动物整体健康状况的改善同步出现，表现为伤口愈合速度明显加快且疤痕减少，这让他怀疑再生的鹿角可能以某种方式促进了整个身体的再生。
这一猜测在去年得到了李春一及其吉林长春科技学院同事的证实，他们发现生长中的鹿角会释放信息，告诉身体其他部位转入再生性伤口愈合模式——这是连接远端器官的隐藏通讯网络的证据。
这一发现不仅适用于鹿。近年来，研究人员发现人体器官和组织之间存在交流网络，甚至包括那些我们曾认为迟钝而惰性的组织。我们现在知道，脂肪组织和脑组织会相互"对话"以影响衰老速度，骨骼会向胰腺发送信息包以控制代谢，还有更多发现。
通过利用这些通讯网络，我们或许能够开发出激进的新方法来提升健康并延缓衰老——目前已有临床试验正在开展这一方法的研究。
器官间的对话
这些持续的发现来自于器官间通讯这一新领域，它建立在器官作为一个更大整体共同运作的古老生理学观念之上。
我们早已知道，信息通过神经网络和激素在体内传递，但这些最新发现的非凡之处在于器官和组织"对话"以协调行动的方式日益多样化。事实上，器官间通讯现在被视为控制代谢、衰老和整体健康的关键机制。
伦敦弗朗西斯·克里克研究所（Crick Institute）的艾琳·米格尔-阿里亚加（Irene Miguel-Aliaga）表示："我认为我们会突然发现器官以我们以前不知道的方式在交流。如果我们发现了这一点，我们就能看到疾病中出了什么问题。"
关于某些器官和组织可能比最初想象的更为复杂的第一个线索出现在20世纪90年代中期，当时研究人员发现脂肪（或称脂肪组织）会产生一种名为瘦素（leptin）的激素，有助于控制食欲和身体的能量平衡。这改变了我们对脂肪的看法：曾经被视为被动储存组织的脂肪，现在被认为是动态的、至关重要的器官。
从那时起，几乎每个器官或组织都被发现参与其中。最大的惊喜之一是骨骼，它长期以来被视为无生命的机械支架。事实上，我们现在知道骨骼作为一个复杂的"内分泌"器官发挥作用，分泌一种名为骨钙素（osteocalcin）的激素，影响代谢、男性生育能力和运动表现。它甚至到达大脑，在那里减少焦虑，改善空间记忆并增强认知能力。提高骨钙素的水平可能有一天提供一种解决与年龄相关的肌肉和大脑功能衰退的方法。
我们的骨骼不仅仅是一个机械支架，而是一个协调体内许多过程的动态器官。
骨骼参与如此多方面的原因在于维持它的能量成本极高。为了修复由机械应力引起的微小骨折，骨组织不断被称为破骨细胞的细胞分解，同时又被称为成骨细胞的细胞不断重建。纽约哥伦比亚大学的热拉尔·卡森蒂（Gerard Karsenty）表示："骨骼健康必须与能量代谢相连接，以便骨骼可以生长，但不会以牺牲其他器官和功能为代价。"这就是为什么它对如此多其他器官和组织具有如此强大的影响力。而且，重要的是，其他器官也会回应。
其中一个器官就是脂肪，它通过瘦素与骨骼"对话"。早在2002年，研究人员就发现脂肪向大脑发送信号，大脑部分通过增加交感神经系统的神经活动来响应，而交感神经系统的触角延伸到许多器官，包括骨骼。在那里，神经末梢向成骨细胞发送信号，减少骨形成并增加骨破坏。这意味着来自脂肪的瘦素信号是骨量的主要调节器。
骨质疏松症治疗
2018年的一项研究表明，这些信号可以通过现有的降压药物（称为β受体阻滞剂）进行干扰，这类药物抑制交感神经系统释放的肾上腺素等应激激素。因此，这些药物可能是一种经济有效的方法，用于预防女性绝经后以及更普遍的老年骨质流失。目前有两项临床试验正在研究这一方法。
骨质疏松症并非唯一可能受益于干预器官间信号传导的疾病：衰老本身也可能成为目标。这源于2013年的一项惊人发现，即大脑中一个名为下丘脑的小区域似乎整合了来自多个器官的对话，从而充当衰老和寿命的高级控制器。
密苏里州圣路易斯华盛顿大学的今井真一郎（Shin-ichiro Imai）及其团队是做出这一发现的两个团队之一，他认为这种协调是一个维持稳定功能或"稳健性"的完整互联系统。当这种稳健性减弱时，就会导致衰老和生理衰退。他说："我们需要整合来自所有不同层面的不同部分，如分子层面、细胞层面、组织、器官层面，以理解整个系统。"
寿命控制器
今井和他的同事们已经整合了许多这些部分。例如，2024年，他们展示了小鼠下丘脑中特定的一组神经元如何通过交感神经系统与脂肪组织"对话"，触发释放一种对产生NAD+至关重要的酶，NAD+是一种对细胞代谢和长寿相关的关键分子。当研究人员在老年小鼠中刺激这些神经元时，这些小鼠的寿命比未接受刺激的对照组小鼠更长。
今井表示："这是哺乳动物中首次证明，操纵特定神经元确实可以延缓衰老并延长寿命。"此外，2024年的研究结论指出，"这些发现清楚地证明了组织间通讯在哺乳动物衰老和寿命控制中的重要性。"
其他器官，包括骨骼肌和小肠，也与下丘脑"对话"。例如，在未发表的工作中，今井和他的同事们已经确定了骨骼肌用于与这一大脑区域通讯的激素。
今井表示，每一种这些通讯途径都独立运作但协同作用，以维持整个系统的稳健性，我们可以反过来利用这一点。因此，与其有人服用补充剂来提高NAD+以期延缓衰老过程——这一策略在人类中的有效性仍在研究中——今井去年提出了一种新方法，他称之为"器官间通讯管理"。他说，这将涉及干预措施，同时加强所有这些脑-器官对话，"作为一种抗衰老预防措施"。"我们正在努力将这一想法转化为人类应用。"
身体的多样语言
为此，我们需要完全理解器官用来向全身发送信息的所有不同通讯系统。我们现在知道，器官使用令人眼花缭乱的各种"语言"进行交流，不仅仅是激素和神经活动这些众所周知的途径。这些包括代谢物（携带关于能量状态和细胞健康信息的小分子）和新的信号分子，例如骨骼肌收缩时产生的那些分子，它们作用于包括大脑和肝脏在内的许多其他组织。
得益于分析技术的进步，这些信使的新类型不断被发现。例如，今年1月，研究人员展示了称为米色脂肪的一种体脂如何通过其产生的名为QSOX1的蛋白质调节血压，该蛋白质有助于控制血管的僵硬度。去年11月的一项研究发现，癌细胞通过神经操纵器官间信号传导，以破坏针对它们的免疫反应。
但器官间通讯领域最令人兴奋的发现之一是，许多这些因子通过神秘的气泡状小球（称为细胞外囊泡，EVs）在体内传递，这些小球是我们的细胞不断释放的。当它们在20世纪80年代首次在细胞中被发现时，研究人员认为细胞只是在排出垃圾。但现在我们知道，有各种大小的EVs，携带各种"货物"，从携带线粒体（细胞的能量引擎）的大囊泡，到携带称为微小RNA的RNA小片段的小囊泡（称为外泌体），这些微小RNA可以影响受体细胞中的基因活性。
在这里，EVs的新品种也不断被发现，例如去年发现的特别巨大的"blebbisomes"，它们作为移动通讯中心发挥作用。在光谱的另一端是2021年发现的微小exomeres和supemeres，它们没有膜包裹。此外，还有癌细胞产生的oncosomes。所有这些都在健康和疾病中扮演着越来越重要的角色。
例如，在2022年的一项研究中，哈佛医学院的萨米亚·达斯（Saumya Das）及其同事展示了心肌细胞和一种来自结缔组织的细胞（称为成纤维细胞）如何通过EVs进行通讯，以限制心力衰竭中的瘢痕形成。但EVs也会引起问题。2023年，达斯和他的团队展示了心脏产生的EVs可以到达肾脏并造成损害，通过传递有害的微小RNA——这种损害可能通过治疗干预来预防。
肥胖也通过EVs在身体上产生一些影响。这些EVs可以与多个器官通讯，穿越血脑屏障与大脑中的免疫细胞（称为小胶质细胞）"对话"，这些细胞参与脑部炎症。达斯表示："我们正在研究肥胖与痴呆之间的整体联系。"脂肪也通过EVs与肝脏"对话"，这些EVs正成为由代谢功能障碍引起的肝病的一个重要因素。脂肪衍生的EVs似乎也在肥胖中心律失常的发展中发挥作用。
最近的研究还表明，EVs与阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病有关，将微小RNA和病理蛋白从大脑运送到外周器官。这有助于解释这些疾病在神经系统之外的进展。
衰老过程
我们甚至发现这些曾经神秘的小球在衰老过程中扮演着关键角色。衰老的一个关键因素是衰老细胞（或"僵尸"细胞）的积累，这些细胞促进组织中的炎症和损伤，导致与年龄相关的衰退。衰老细胞释放的EVs，就像野火的火花一样，会触发其他细胞（甚至在远端器官）的衰老。例如，患有慢性肺病的人的肺部衰老细胞会释放EVs，触发远端血管的衰老。这可能促成了所谓的"老年人多病共存"现象，即老年人通常有几种慢性疾病，如心脏病与肌肉萎缩和肾脏疾病并存。
尽管如此，在我们完全理解体内的EVs种类及其确切作用之前，还有很长的路要走。但这项工作强调了这样一个观点：没有一个器官是孤立的。达斯表示："你真的不能把[这些器官的疾病]看作是孤立的。"例如，最主要类型的心力衰竭长期以来被认为只与心脏有关。"但你越研究它，它就是一种全身性疾病，"达斯说。"它与肥胖有关，与肝功能障碍有关，与肾功能障碍有关，甚至与痴呆有关。"这可能解释了为什么GLP-1药物虽然最初设计用于帮助减肥和治疗糖尿病，但现在被成功用于治疗心力衰竭。
这一切都提出了一个问题：为什么我们的器官需要说这么多不同的"语言"？一种可能性是对话的位置很重要。米格尔-阿里亚加表示："也许这种通讯存在空间逻辑，因此哪个器官在哪个器官旁边很重要。"2024年，她和她的团队发现，在果蝇中，相邻器官通过分泌特定物质影响彼此的形状，而改变它们的几何形状可以使它们功能不同。
米格尔-阿里亚加表示："我们真的不太了解这种空间特异性。但我认为它很重要，因为它会在器官和生物体层面之间增加一层我们还不知道的信息。可能它本身就是一种语言。"
这种通讯系统可能有用的一个原因是，它提供了更多的多功能性，可以将特定信息传递给特定的"受众"组织和器官。有些信号，如传统激素，像全国广播节目一样在全身广播。其他信号可能被限制在局部，器官像邻居一样隔着篱笆窃窃私语。
尽管我们还不确定为什么需要这么多"语言"，但它们的存在突显了将一组器官在空间和时间上协调成一个完整生物体的复杂性。它还表明，尽管我们认为已经了解了器官的所有功能，但每个器官可能都有一系列我们尚未发现的额外功能。
恢复良好的沟通——局部、器官范围和全身范围——也可能帮助我们更深入地了解再生，以及如何让人在这方面做得更好。将年轻和老年小鼠的血液系统连接起来的实验揭示了可以再生某些组织并延长寿命的信号的存在。对擅长再生的动物的研究开始显示，在许多情况下，再生是一个涉及不同组织和器官协调反应的过程，即使这些组织和器官远离损伤部位。
例如，切断蝾螈的腿会触发全身反应。损伤部位的细胞恢复到更像胚胎的状态，称为芽基（blastema），这使它们具有再生肢体的灵活性——这是哺乳动物无法做到的。同时，对侧肢体和肝脏、心脏和脊髓等器官中的细胞也开始分裂。有趣的是，尽管小鼠没有同样的反应，但如果你损伤一条肢体的肌肉，对侧肢体的干细胞会进入"警觉"状态，使它们能够更快地对损伤做出反应。这是由血液中的一个信号触发的。
李春一对鹿角的研究揭示了类似的原理，表明局部邻近组织之间的对话和全身通讯都参与了这一壮观的再生行为。将正在再生鹿角的鹿的血液提取物应用于受伤的大鼠，会使大鼠的伤口转变为再生性愈合形式，几乎无疤痕地修复它们。李春一和他的团队目前正在开发一种配方，以在人类中测试这种方法。
器官间通讯的新疗法
事实上，这一领域的挑战是将发现转化为新疗法，但这一过程已经开始。例如，去年在德国五个研究中心启动了一个雄心勃勃的项目，调查有缺陷的器官间通讯在与癌症和慢性阻塞性肺病等疾病相关的不可逆肌肉流失中的作用。与这些疾病相关的某些代谢物可以重新编程免疫细胞，然后促进肌肉浪费。该项目旨在确定这些代谢物，最终目标是开发针对它们的疗法。在美国，国家衰老研究所也将器官间通讯确定为研究重点。
李春一花了四十年的耐心观察，才发现了鹿神秘的年度再生的秘密。事实证明，我们自己的身体同样神秘，我们的器官在我们不知不觉中相互交谈。现在我们正在学习倾听，我们可以找到方法将它们的对话转化为我们的优势。
【全文结束】
