老化的免疫系统是系统性衰老的重要驱动因素,近期《细胞研究》发表的Wang等研究揭示了老年造血干细胞(HSCs)存在功能差异的亚群,通过选择性清除功能失调的旧HSCs可显著改善衰老表型并延长小鼠寿命。这为解决老龄化社会的年龄相关疾病负担提供了潜在治疗靶点。
研究团队发现,虽然老年HSC库容扩大,但其再生潜能下降、系谱分化偏向髓系细胞、归巢效率降低,这种向髓系分化的免疫系统失衡可通过靶向髓系偏向HSCs实现逆转[5]。但此前尚未明确针对特定HSC亚群是否能影响系统性衰老。
通过比较年轻与老年小鼠HSCs的功能差异,研究者确认年轻HSCs在竞争移植实验中展现出更强的免疫系统重建能力。这种年龄差异在二次移植中持续存在,支持细胞内在衰老机制假说。携带年轻供体HSCs的小鼠表现出显著减轻的衰老表型,这与异时性骨髓移植研究结果一致[4,6]。
借助单细胞RNA测序分析,研究团队发现老年HSCs存在三个转录组学异质性亚群:两个呈现衰老特征,第三个则保留年轻HSCs的增殖相关特征。通过筛选年龄相关表面标记物,他们发现CD150表达水平可作为有效分选标志。流式细胞分选(FACS)将HSCs分为四个CD150表达水平组别,其中CD150low亚群表现出更接近年轻HSCs的功能特征:在初级和次级竞争移植实验中CD150low HSCs展现出更优的B细胞和初始T细胞重建能力,而CD150high HSCs移植后外周血髓系细胞比例显著升高。
最引人注目的是CD150low受体小鼠在寿命和健康指标(包括运动能力)方面均优于CD150high组。这表明通过清除CD150high功能失调HSCs可有效缓解衰老相关改变,为靶向衰老HSCs治疗提供了新思路。
该研究提出重要科学问题:是否能通过清除CD150high HSCs逆转老年动物的衰老时钟?目前中年受体小鼠实验证明减少CD150high HSCs可延缓衰老表型,但尚需系统评估脑衰老等多组织功能改善情况。同时需深入解析HSC亚群调控的下游细胞类型及其组织通讯机制。
研究者指出将发现转化为人类治疗面临多重挑战:需确认CD150low HSCs在人类是否同样具有抗衰老功能,探索最佳清除策略(如联合抗CD150抗体与Selp/Clca3a1等新标记物)。近期研究虽通过抗CD150抗体鸡尾酒清除髓系偏向HSCs实现免疫系统再生[5],但需注意CD150作为长期HSC标志物的潜在副作用。多靶点联合清除策略可能成为未来研究重点。
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