《科学》子刊：脐带血中真有“年轻因子”！中国科学家发现脐带血来源的外囊泡，能全面改善组织器官的衰老状态

为了对抗衰老，人类想出了无穷多的方法，其中最为疯狂的不过“换血逆转衰老”，这故事可谓波澜起伏悬念丛生，然而年轻血液中是否真的存在所谓“年轻因子”呢？

2017年，Tony Wyss-Coray团队曾在脐带血中寻找到能够改善脑功能的TIMP2蛋白。近期，来自华中科技大学的科研团队又在脐带血中发现了新的抗衰成份——源于间充质干细胞（MSC）的细胞外囊泡（EV）。研究者发现，这些“年轻”的外囊泡中含有多种抗衰老信号，不仅能够使衰老的骨髓源性MSC青春再回，直接用于小鼠的治疗也能够改善器官的衰老。

这项研究的通讯作者为郭安源、胡豫、李秋柏教授，雷倩博士后、高飞博士、刘腾博士并列第一作者。论文发表在《科学转化医学》上[1]。

细胞外囊泡（EV）是外泌体和微泡的总称。外囊泡可以传递mRNA、microRNA、蛋白甚至细胞器给其他细胞，从而促进胞间通讯。外囊泡一直被认为是组织再生和修复的极好治疗载体。

外囊泡可以装载这么多物质，很早就有科学家认为，年轻血液的抗衰老奥秘里，肯定离不开外囊泡的作用。那么是否真的如此呢？

研究者从人类脐带血中分离了间充质干细胞（UC-MSCs），与成年人的骨髓源性间充质干细胞（AB-MSCs）分别培养，收集外囊泡进行RNA测序。UC-EV中的高差异表达基因明显更多，而且在后续的富集分析中可见，UC-EV的基因转录本与细胞周期、DNA复制和DNA修复高度相关。

UC-EV中富集与细胞周期更新有关的基因

当研究者将UC-EV与AB-MSC共培养，可以发现，UC-EV以剂量依赖的方式促进AB-MSC增殖，而且AB-MSC的衰老标志物β-半乳糖苷酶活性降低，细胞形成集落的能力增强。进一步分析发现，经处理的AB-MSC中IL-6等炎性因子丰度降低，端粒长度延长，处于S期的细胞也更多。

间充质干细胞是动物组织再生的重要细胞。骨髓间充质干细胞可以分化为骨细胞和脂肪细胞。

研究者分别在体内外检查了接受UC-EV后AB-MSC的分化情况，发现UC-EV可以促进MSC的成骨分化并削弱成脂分化。

间充质干细胞对损伤修复也有重要意义，此前研究发现衰老的间充质干细胞会导致伤口修复受损。研究者在小鼠背部进行皮肤切除制造伤口，并给小鼠注射经UC-EV处理的AB-MSC。结果显示，比起注射了未经处理的AB-MSC和PBS的小鼠，实验组小鼠伤口恢复更快，且新生组织中存在更多的新生毛细血管和胶原沉积。

这说明经UC-EV处理的AB-MSC可以促进小鼠的创口愈合和血管生成。

胶原沉积（上）和血管生成（下）显着更多

那么绕过MSC，直接使用外囊泡来治疗会不会也有正面的效果呢？

研究者通过尾静脉给16个月大小鼠注射了UC-EV，每次注射40μg，每周3次持续4周。研究者发现，小鼠治疗之后，血浆中抗氧化成份活性显着提高，氧化应激和促炎细胞因子水平显着下降。

与此同时，小鼠的组织器官表型也得到了改善。小鼠的股骨远端骨小梁体积和面积增加，破骨细胞减少，成骨增加；小鼠肾细胞凋亡率显着降低；小鼠胸主动脉中层血管平滑肌细胞（VSMC）丢失显着改善。

这说明，UC-EV治疗衰老小鼠可以显着降低氧化应激和炎症因子，并改善多种形式的年龄相关器官退化。

那么究竟是外囊泡中的什么起到了逆转衰老的作用呢？

研究者分析了外囊泡中的成份，发现增殖细胞核抗原（PCNA）是关键。PCNA参与多种生物过程，包括细胞周期、DNA修复和端粒保护。实验中敲低PCNA会影响UC-EV对AB-MSC功能的改善，表明UC-EV的抗衰老效果至少部分通过PCNA实现。

此前已经有血浆置换治疗阿尔茨海默病的研究进入临床阶段，但使用血浆产品始终存在较大的风险。相比之下，UC-EV来源丰富，免疫原性较低，安全性较高，可以说是一种非常有前景的抗衰老工具。(生物谷Bioon.com）

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