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EMBO J:抵抗衰老新策略!利用骨桥蛋白让老年的血液焕发青春

来源:生物谷 2017-03-29 15:32

2017年3月29日 /生物谷BIOON/-- 年轻的血液似乎具有治愈能力,但是我们如何在不依赖供者捐血的情形下使用这种血液呢?最近科学家发现一种让造血干细胞保持年轻的蛋白可能有帮助。科学家将年轻的小鼠和年老的小鼠缝合在一起,让它们共享血液循环系统,从而发现了年轻血液能够焕发青春的性质。这一令人毛骨悚然的实验让年轻血液的这一性质吸引了众人的目光。年老小鼠的健康得到改善,而年轻小鼠的健康发生恶化。从那以后,其他的动物研究已证实注射年轻的或年老的血液具有类似的效应。

可能在人体也是如此。作为一种治疗阿尔茨海默病等疾病的疗法,年轻血液正在接受临床试验。另外,接受来自人类青少年血液注射的老年小鼠表现出了认知、记忆和体力活动水平的改善。

但是这些研究依赖于年轻人捐助他们的血液:如果这成为一种治疗年龄相关疾病的首选疗法,那么将很难获得足够的血液捐助来满足需求。

我们血液中的造血祖细胞可能提供一种替代选择。我们的红细胞和白细胞是造血祖细胞制造出来的,而造血祖细胞本身是由骨髓中的造血干细胞产生的。但是,当我们变老时,这些造血干细胞的数量会下降。当一名女性(世界上寿命最长的女性之一)在115岁死亡时,她似乎仅有两个造血祖细胞存在于她的血液中。

造血干细胞的数量下降导致人们产生更少的红细胞,以及B细胞和T细胞等白细胞。这种下降能够导致贫血症和削弱免疫系统。德国乌尔姆大学的Hartmut Geiger说,“通常而言,老年人的免疫系统并不能够强烈地抵抗感染。”

当Geiger团队研究了小鼠中的骨髓时,他们发现老年小鼠具有更低水平的骨桥蛋白(osteopontin, OPN)。为了观察这种蛋白是否对造血干细胞产生影响,该团队将缺乏OPN的造血干细胞注射小鼠体内,结果发现这些细胞快速地衰老。

但是当衰老的造血干细胞在培养皿中与OPN和通过酶切割激活OPN的凝血酶(thrombin)一起混合时,它们正如年轻的造血干细胞那样开始产生白细胞。这提示着OPN让造血干细胞变得更加年轻。Geiger说,“如果我们能够将这一发现转化为一种疗法,那么我们能够让老年的血液再次变得年轻。”

美国斯坦福大学的Hanadie Yousef说,“这是激动人心的。”她说,还需开展更长时间的研究来观察这种方法是否能够让整个血液系统焕发青春。

在此之前,大多数利用血液作为再生剂(rejuvenation agent)的研究都在关注血浆,这是因为一些人认为它携带有助维持年轻的溶解因子。但是,Geiger认为血液中的细胞可能发挥着关键性的作用,这是因为它们能够更好地迁移到机体组织中。

心脏健康

Yousef说,溶解因子和血细胞可能都发挥着重要的作用。她说,尽管注射年轻的血浆让老年动物焕发青春,但是这种疗法产生的影响并没有让年轻动物和年老动物共享血液循环系统时那么强。

Geiger团队当前正在开发一种含有OPN和凝血酶的药物来促进造血干细胞变得更加年轻。他说,“它应当会增强老年人的免疫系统。”

这样的药物可能并不只是具有抵抗感染和缓解贫血症的益处。该团队也认为OPN将会提高造血干细胞的水平。鉴于仅拥有少量的造血干细胞与心脏病相关联,因此Geiger说,提高它们的水平可能有助于预防心脏病。

美国杰克逊实验室的Martin Pera 说,OPN也可能用于治疗年龄相关血液疾病,如与造血干细胞功能障碍相关的骨髓增生异常(myelodysplasias)。他说,“让骨髓中的干细胞焕发青春可能有助治疗这些疾病。”(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Novella Guidi, Mehmet Sacma, Ludger Ständker et al. Osteopontin attenuates aging‐associated phenotypes of hematopoietic stem cells. EMBO Journal, Published online 02.03.2017, doi:10.15252/embj.201694969

Old blood can be made young again and it might fight ageing

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