【图片说明】具有克隆性造血的鼠动脉粥样硬化。具有含克隆性造血突变免疫细胞的鼠主动脉中的动脉粥样硬化斑块。炎症蛋白以红色和黄色标记。图片来源:西奈山医疗系统。
西奈山研究人员发现,健康睡眠和定期运动可以抵消与心血管疾病相关的白细胞基因突变,这些突变在老年人中最常见。在发表于《自然》杂志的一项研究中,研究团队首次报告称,充足的睡眠和运动有助于减少白细胞中自发发生的突变所导致的类似癌症的细胞扩张和动脉粥样硬化风险。
这些突变会随着我们的寿命累积,最常发生在造血干细胞中,这些是骨髓中制造血细胞(包括巨噬细胞和单核细胞)的细胞,这些免疫细胞帮助保护身体。当这些细胞发生突变时,它们开始增殖,比正常情况更快地繁殖,并变得更加具有炎症性,刺激或损伤身体组织。
研究人员表示,这种称为克隆性造血(CH)的状况在70岁以上人群中可检测到四分之一,在80岁以上人群中可达一半,尽管在年轻健康人群中很少见。
生活方式如何影响克隆性造血
"我们发现,健康睡眠和运动可以选择性地影响具有克隆性造血突变的免疫细胞,抑制其增殖编程和扩张,以及它们促进心脏动脉有害斑块形成的能力,"西奈山伊坎医学院医学(心脏病学)和神经科学副教授、该研究高级作者Cameron McAlpine博士说。
"令人惊讶的是,我们的研究发现,CH突变细胞具有可塑性,并对生活方式行为有选择性反应,从而可以减轻动脉粥样硬化风险。"
这项由西奈山伊坎医学院心血管研究所领导的大规模西奈山研究涉及来自英国生物银行的近83,000名参与者和来自美国国家卫生研究院管理的多样化数据集"All of Us"的8,404名参与者。研究人员还广泛测试了小鼠模型,评估睡眠碎片化和运动对由几个基因(Jak2、Tet2、p53和Dnmt3a)中获得性突变引起的克隆性造血的影响。
迄今为止,我们的日常生活方式,特别是我们睡眠和运动的量,是否能够改变突变CH细胞的功能和生物学,很大程度上是未知的。西奈山研究人员发现,中等至剧烈的体力活动与特定基因CH的发生率降低和血液中突变细胞减少相关。
具体而言,他们发现充足的睡眠和运动"关闭"了骨髓中异常的Jak2和Tet2突变CH造血干细胞的有害影响,降低了它们增殖和生长的能力,这是一种称为"克隆性扩张"的癌前过程。
"我们的研究表明,健康睡眠和运动可以抵消随时间在产生我们白细胞的造血干细胞中发生的某些与年龄相关的突变的有害影响,"该研究的主要作者、McAlpine实验室的博士后研究员Teresa Gerhardt医学博士指出。
"重要的是,我们发现健康的生活方式可以减轻克隆性造血的克隆性扩张及其克隆性造血突变的动脉粥样硬化后果,使突变细胞表现得像健康的非突变细胞一样。"
巨噬细胞中发生的情况
当研究人员检查巨噬细胞——生活在组织中并通常寻找和消灭病菌以及受损或癌细胞的免疫细胞时,这种病理生理学也对研究人员显而易见。然而,具有克隆性造血突变的巨噬细胞不再正常运作,并促进包括动脉粥样硬化在内的心血管疾病的发展。事实上,研究发现,携带克隆性造血突变(包括Jak2基因中的突变)的巨噬细胞可以增加动脉粥样硬化病变。
同样重要的是,科学家们发现,健康睡眠通过限制CLEC4E信号传导(在免疫反应和炎症中起关键作用的通路),抑制了Jak2突变巨噬细胞(而非邻近的非突变巨噬细胞)中的细胞死亡和炎症通路。运动产生了相同的效果,从大脑诱导交感神经ADRB2信号传导(也与炎症有关)到动脉粥样硬化病变中的Jak2突变巨噬细胞,从而减少这些巨噬细胞中的炎症和病变大小。
治疗的下一步
西奈山团队的下一步——该团队利用了心血管研究所、弗里德曼脑研究所和利普舒尔茨精准免疫学研究所的资源——是开发能够调节CLEC4E和ADRB2等信号通路的治疗方法,从而针对Jak2克隆性造血患者中的突变细胞。
"克隆性造血突变细胞的可塑性意味着我们可以利用新的信号通路来关闭这些细胞的有害增殖和炎症功能,同时保持健康邻近非突变细胞的功能,"McAlpine解释道。
虽然健康睡眠和运动对每个人都推荐,但研究强调它们对具有Jak2和Tet2突变的人尤为重要。
"我们现在有能力利用遗传学不仅开发新疗法,"McAlpine说,"还能量身定制生活方式管理和治疗。我们希望识别出具有遗传性心血管疾病风险因素的人,然后建议他们现在可以采取哪些步骤来减轻这种风险。"
出版详情:
Teresa Gerhardt等人,克隆性造血中对睡眠和运动的突变依赖性反应,《自然》(2026)。DOI: 10.1038/s41586-026-10634-0
期刊信息:《自然》
关键医学概念:
克隆性造血、Janus激酶2、tet甲基胞嘧啶双加氧酶2
临床类别:
心脏病学、健康生活、睡眠与恢复、健身与体育活动、过敏和免疫学、健康老龄化
提供者:西奈山医院
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