科学家与老化的骨髓干细胞生态位作斗争

随着人们年龄的增长，形成血液的造血干细胞(hsc)也会变老，从而增加免疫力下降和某些血癌的风险。现在研究人员在科学杂志上发表了报告EMBO造血干细胞所在的骨髓生态位也会老化，导致了这个问题。

在3月2日发表的一项研究中，来自德国乌尔姆大学和美国辛辛那提儿童医院医疗中心的科学家们建议让儿童恢复活力骨髓造血干细胞产生的小生境。这可能意味着更年轻的造血干细胞可以形成更健康的血液细胞研究报告的作者说，这可以增强老年人的免疫力，还可以增强对某些癌症的防御机制。

科学家们在小鼠模型上进行了研究，指出骨髓中的成骨细胞有助于骨骼的形成。成骨细胞产生一种叫做骨桥蛋白的蛋白质，它在造血干细胞生成过程中对支持充满活力的骨髓环境非常重要。

“我们发现骨髓中造血干细胞形成的地方随着年龄的增长会失去骨桥蛋白，但如果你把缺失的蛋白质还给造血细胞，它们会突然恢复活力，表现得更年轻，”哈佛大学分子医学和衰老研究中心的首席研究员哈特穆特·盖格博士说乌尔姆大学以及辛辛那提儿童医院的实验血液学和癌症生物学部门。“我们的研究指出了令人兴奋的新方法，通过治疗靶向衰老的部位，来拥有更好的免疫系统，并可能减少血癌血液干细胞形式。”

作者说，由于这项研究是在小鼠身上进行的，其发现在现阶段还不能扩展到人类患者的临床治疗。但这些数据提供了有趣的线索，有朝一日可能有益于人类健康。

骨髓时间扭曲

研究人员进行了一系列实验，以测试骨髓微环境中及其附近细胞的形成和活力。在老年小鼠中进行的一项测试观察了骨内膜基质细胞的形成，这种细胞在骨骼内表面形成了一层薄薄的结缔组织。另一项实验监测了衰老过程中与骨髓中不同细胞相关的骨桥蛋白和其他蛋白质的水平。

研究作者说，他们观察到老年小鼠的内内膜中成骨细胞和其他基质细胞的数量减少。他们还发现老年动物骨髓中的骨桥蛋白水平下降，他们指出这与造血造血干细胞的活力和功能下降有关。

扭转生态位老化过程

科学家们在早期实验的基础上进行了移植骨髓细胞从老年小鼠(19-21个月)到年轻小鼠(8 - 10周)。在另外两个实验中，作者也将老年小鼠的老年造血干细胞移植到年轻小鼠体内，并用骨桥蛋白的重组形式治疗老年造血干细胞。

作者报告说，移植到更年轻的动物体内会使细胞以一种更年轻、更重要的方式运作。这包括存在数量较少的造血干细胞，具有更大的形成不同类型血细胞的潜力，其中包括更多的B细胞和T细胞，以及更少的骨髓细胞产量。

作者还发现，用重组骨桥蛋白处理的老年造血干细胞恢复了它们年轻时的特征和形成不同血细胞类型的能力。还观察到Cdc42蛋白信号的减弱，盖格尔和他的团队此前发现这种蛋白质会导致造血干细胞衰老。

骨桥蛋白不仅在骨髓生态位中水平较低，而且在衰老时血液中水平也较低。作为当前研究的后续，研究人员正在研究在小鼠身上使用骨桥蛋白替代疗法的可能性，以直接对抗动物衰老生态位的影响。

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