Cell:刘光慧团队开发通用型抗衰老细胞疗法,延缓全身多器官衰老,尤其是大脑和生殖系统衰老
来源:生物世界 2025-06-15 10:36
研究团队深入解析了衰老调控机制,运用合成生物学方法对长寿基因通路进行重编程,成功构建了具有抗衰老、抗应激、抗恶性转化三重抗性的工程化人类抗衰型间充质祖细胞(SRC)。
衰老和衰老相关疾病的关键特征之一是干细胞储备耗竭及其引起的组织再生与稳态维持能力下降。然而,干细胞耗竭究竟是衰老的驱动因素,还是衰老的一种伴随现象?外源性干细胞移植能否有效延缓衰老进程?这些核心问题仍有待深入解答。
此外,对于干细胞疗法而言,人类干细胞在宿主衰老微环境中存在着植入效率低下、功能性驻留时间短暂,以及潜在致瘤风险,这些问题阻碍了干细胞疗法应用于人类抗衰老。
2025 年 6 月 13 日,中国科学院动物研究所刘光慧研究员、首都医科大学宣武医院王思研究员及中国科学院动物研究所曲静研究员作为共同通讯作者,在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为:Senescence-resistant Human Mesenchymal Progenitor Cells Counter Aging in Primates 的研究论文。
研究团队深入解析了衰老调控机制,运用合成生物学方法对长寿基因通路进行重编程,成功构建了具有抗衰老、抗应激、抗恶性转化三重抗性的工程化人类抗衰型间充质祖细胞(SRC)。通过灵长类动物模型验证,证实了 SRC 作为通用型细胞治疗载体,可显著延缓多器官衰老进程,为人类衰老干预提供了可定制的细胞治疗范式。
衰老的特征是干细胞功能的衰退,但补充这些干细胞以对抗衰老的可行性,目前仍不明确。
在这项最新研究中,研究团队深入解析了衰老调控机制,运动合成生物学方法对长寿基因通路进行重编程,具体来说,研究团队在人类间充质祖细胞中对长寿节点基因 FOXO3 进行双位点工程化改造(T757G/T943G),重构磷酸化信号时空调控网络,集成了抗衰、抗逆、抗瘤性转化的三位一体功能模块,成功构建了人类抗衰型间充质祖细胞(SRC)。
FOXO3 增强型 SRC 不仅展现出显著的抗衰老活性和强大的环境适应能力,还具有优异的安全性特征,使其能够有效抵抗苛刻的衰老微环境,同时规避细胞移植后的致瘤风险。
在一项为期 44 周的试验中,研究团队向老年食蟹猴(生理状态相当 60-70 岁健康人类)通过静脉注射 SRC 细胞疗法,结果显示,老年食蟹猴的全身衰老指标,例如细胞衰老、慢性炎症和组织退化均有所减少,且未检测到任何不良反应。值得注意的是,SRC 治疗改善了其大脑结构和认知功能,并缓解了生殖系统的衰退,例如,基于机器学习的衰老时钟分析证实,未成熟神经元生物学年龄被逆转了 6-7 岁,而卵母细胞的生物学年龄则被逆转了 5 岁。
进一步机制分析显示,SRC 的恢复作用部分归因于其外泌体,其释放的外泌体在促进细胞年轻化、抑制慢性炎症以及维持基因组与表观基因组稳定性方面发挥了核心作用,为延缓系统性衰老的作用通路研究提供了全新视角。
该研究的亮点:
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基因增强的抗衰老细胞具有抗衰老作用;
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这些 SRC 可对抗灵长类动物的全身系统性衰老;
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SRC 促进了认知功能和生殖功能的年轻化;
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SRC 通过分泌的外泌体发挥抗衰老作用。
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