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2019年06月号
现代观点

让“老龄”血液重回年轻

作者:白蕊

年轻人的血液似乎拥有修复力量,但如何能在不依赖供血者的前提下利用年轻血液呢?科学家们发现了一种能使造血干细胞保持年轻的蛋白,这或许能有所帮助。
年轻血液这种“返老还童”的能力最初是在小鼠实验中被发现的:年轻小鼠和年老小鼠被缝合在一起,共享一套循环系统。年老小鼠的健康状况得以改观,而年轻小鼠的却变差了。此后的研究中,其他动物在注射年轻或年老血液后显示出了相似的效果。
对人类而言,可能也一样。年轻血液正在被当作一种治疗阿尔茨海默病这类疾病的方式在进行试验:把人类十几岁少年的血注射给老年小鼠,能改善其认知、记忆以及体力活动水平。
但这些研究都依赖年轻人献出他们的血液,如果这成为一种衰老相关疾病的治疗方法的话,那么可能很难有足够的献血者来满足需求。
我们血液中的干细胞可以提供另一种选择。我们的红/白血细胞由干细胞产生,而这些干细胞又来自骨髓中的“母”干细胞——造血干细胞。但是,随着我们年龄的增长,这些“母”干细胞会逐渐减少。世界上寿命最长的一位女性,在她115岁去世时,体内的这种干细胞只剩下2个。
“母”干细胞的减少导致人体红血细胞以及被称为B、T淋巴细胞的白血细胞变少,随之而来的就是贫血和免疫系统被削弱。这也是为什么通常老年人的免疫系统无法对感染作出有力抵抗的原因。
德国乌尔姆大学的Hartmut Geiger团队检测了小鼠的骨髓,他们发现,一种蛋白在老年动物骨髓中处于非常低的水平,这就是骨桥蛋白(osteopontin)。为了解这种蛋白是否对造血干细胞有作用,Geiger团队把造血干细胞注入了缺乏骨桥蛋白的小鼠体内,发现这些细胞迅速衰老。
但是,当把老化的造血干细胞放到包含有骨桥蛋白及可以激活骨桥蛋白的一种蛋白的培养皿中时,这些干细胞就开始像年轻干细胞一样产生白血细胞。提示骨桥蛋白让造血干细胞变年轻了。
如果它能成功转化为一种疗法的话,就能让年老血液变得年轻起来。
虽然这听起来很令人激动,但还需要更多研究来证实这种疗法是否能使整个血液系统都变年轻。
迄今为止,大多数用年轻血液来“返老还童”的研究用的都是血浆——血液中的液体成分,因为一些人认为其中携带有助于保持年轻的可溶物。但Geiger认为血液中的细胞可能也扮演着重要角色,因为细胞更可能进入各个组织。
无论是可溶物还是血细胞,可能都很重要。因为当只给年老动物注射年轻血浆时,其“回春”效果明显不及年轻-年老动物共享一套循环系统。
Geiger团队正在开发一种药物,其中既有骨桥蛋白又有其激活蛋白,他们想用这种药物来让血干细胞变得更年轻,从而改善老年人的免疫系统。这样一种药物可能不单是用于抗感染、减轻贫血。由于骨桥蛋白能提高“母”干细胞水平,而这种干细胞的减少与心脏病的发生有关,因此,“母”干细胞的增加或许还将有助于预防心脏病。
此外,骨桥蛋白对骨髓造血干细胞的“回春”作用,还可能使它用于治疗衰老相关血液系统疾病,比如骨髓增生异常。(作者:白蕊)
参考文献:EMBO J. 2017;36:840-853

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