在骨髓中，造血干细胞（HSCs）产生各种类型的血细胞，但这一过程随着年龄的增长而发生变化。东京大学的科学家们发现，Clusterin（Clu）基因可以作为老化造血干细胞的新标志物，帮助研究人员研究衰老如何影响血液生成。
随着造血干细胞的老化，它们倾向于更多地生成髓系细胞和血小板，而不是淋巴细胞，这会破坏正常的血液生成过程，即造血作用。这种不平衡可能导致贫血、免疫缺陷和血液癌症。
东京大学的科学家们已经确定了造血干细胞（HSCs）的一个关键老化标志物，揭示了这些细胞随时间的变化。分子伴侣Clusterin（Clu）被识别为一种有效的报告基因，可以帮助区分老化的HSCs。
由Atsushi Iwama教授和项目助理教授Shuhei Koide领导的研究团队分析了年轻（8-10周大）和老年（18-20个月大）小鼠的单细胞RNA序列。他们的研究结果于2025年3月25日发表在《Blood》杂志上，标志着在理解造血干细胞老化方面迈出了重要一步——这是再生医学面临的关键挑战之一。
一种逆转细胞衰老的新方法
研究人员利用Clu-GFP转基因报告小鼠来研究造血干细胞（HSCs）的衰老。当表达Clusterin（Clu）基因时，它会触发绿色荧光蛋白（GFP）的产生，使老化的HSCs在流式细胞术下发出荧光。这种方法比依赖抗体可视化的方法更高效。
Clu-GFP小鼠能够追踪老化的造血干细胞（HSCs）。随着Clu+ HSCs数量的增加，驱动了干细胞群体中的年龄相关变化，而Clu- HSCs则保持了更年轻的特征。Clu+和Clu- HSCs之间的平衡变化推动了HSCs的核心老化过程。图片来源：日本东京大学Atsushi Iwama教授
科学家们发现，在胎儿期，Clu阳性（Clu+）HSCs最初是一个小群体，但随着年龄增长而扩大。这些细胞有更大的倾向分化成血小板和髓系细胞，从而加强了其与造血干细胞（HSCs）老化的联系。
Clu+ HSCs在骨髓中倾向于自我更新，而不是产生多样化的血细胞，而Clu阴性（Clu-）HSCs则维持了早期阶段的平衡分化。由于适当的干细胞分化对器官和组织的形成至关重要，这些发现可能增强我们对与年龄相关的血液疾病的理解。
在胎儿发育过程中，大多数造血干细胞（HSCs）是Clu阴性（Clu-），但随着年龄增长，它们的数量减少，而Clu阳性（Clu+）HSCs变得更加主导。
这两种亚群都保留了长期自我更新的能力，但在血细胞生成方面的贡献不同。Clu+ HSCs驱动了年龄相关的变化，倾向于髓系和血小板分化，而Clu- HSCs则保持了年轻的特征和平衡的细胞形成。
Clu+和Clu- HSCs之间比例的变化在定义干细胞老化中起着基本作用。
Iwama教授说：“我们的发现表明，针对Clu+老化HSCs可能为治疗与年龄相关的疾病开辟新的治疗策略。这种新方法能够终生跟踪HSCs的老化过程，为我们提供了前所未有的细胞老化机制的见解。”
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