桑德拉·平霍（Sandra Pinho），伊利诺伊大学芝加哥分校医学院药理学与再生医学副教授，在实验室中摆拍。（照片：Jenny Fontaine/UIC）随着年龄增长，我们的头发变白，肌肉力量减弱，免疫系统也会发生变化。特别是转化为血液或免疫细胞的干细胞可能产生突变，进而导致癌症或其他功能障碍。
伊利诺伊大学芝加哥分校研究人员在《血液》期刊报告中发现，驱动这一衰老过程的关键细胞机制在于一种名为血小板因子4的蛋白缺失，其水平随年龄增长而下降。更重要的是，向老年血液细胞补充该蛋白可逆转衰老迹象，这为预防或改善血液及免疫系统的年龄相关疾病提供了极具前景的治疗靶点。
造血干细胞（即血液干细胞）是一类特殊细胞，存在于骨髓中并能发育成至关重要的血液和免疫细胞。“我们的造血干细胞非常稀有，”该校医学院药理学与再生医学副教授桑德拉·平霍表示，“我们称之为免疫系统的‘圣杯’。”
在年轻机体中，造血干细胞能轻松生成两大类血细胞：包含部分免疫细胞及运输氧气的红细胞的髓系细胞，或包含抵御感染的T细胞和B细胞的淋巴系细胞。但随着机体衰老，造血干细胞更倾向于生成髓系细胞，而淋巴系细胞产量持续减少。这进而改变了老年人免疫系统的运作方式。“这正是为何通常不选用老年人作为骨髓移植供体的原因之一，因为他们的干细胞效力不足，”平霍解释道。
平霍及其同事在小鼠和人类骨髓样本中发现，血小板因子4深度参与此衰老过程。在年轻小鼠和人体内，血小板因子4作为信使发挥作用，指示造血干细胞（尤其是生成髓系细胞的干细胞）停止增殖，防止其失控扩散。随着年龄增长，免疫细胞产生的血小板因子4减少，导致细胞过度增殖。
“当干细胞开始异常频繁分裂且增殖不受调控时，它们会随时间积累突变，”平霍指出。在人类中，这些突变可引发炎症、增加血液癌症风险，甚至加剧心血管疾病。
但科学家惊人地发现，向老年小鼠补充血小板因子4可消除其造血干细胞的衰老迹象。研究人员连续一个多月每日为其输注含该蛋白的血液，发现其免疫和血细胞表现及功能显著恢复年轻态。实验室中向老年人类干细胞添加该蛋白也取得同样效果。“它使血液系统重获青春，”平霍表示。
尽管效果显著，平霍强调血小板因子4并非能逆转所有组织衰老或单独延长老年患者寿命的万能药。但它可作为其他 rejuvenation 方法的组成部分，积极改善年龄相关疾病。
“这明确证明，某些与年龄相关的疾病在本质上是可以逆转的，”平霍表示。
该研究第一作者为平霍实验室博士后研究员Sen Zhang。研究由生物化学与分子遗传学系的Constantinos Chronis共同主导，其同时担任共同通讯作者。其他伊利诺伊大学芝加哥分校贡献者包括Charles Ayemoba、Anna Di Staulo、Kenneth Joves、Chandani Patel、Eva Leung、Maura Bueno、Xiaoping Du和Sang-Ging Ong。
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