科學家發現驅動血液幹細胞衰老的細胞機制
芝加哥大學伊利諾伊分校研究人員發現了一個驅動血液幹
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細胞衰老的重要細胞機制。 隨著年齡增長，我們的頭髮變白、肌肉減弱，免疫系統同樣發生顯著變化。 特別是負責生成血液或免疫細胞的幹細胞可能產生基因突變，進而導致癌症或其他功能障礙。
研究團隊在《血液》期刊報告，一種名為血小板因數4的蛋白質水準隨年齡下降是驅動該衰老過程的關鍵因素。 更重要的是，向老年血液細胞補充該蛋白質可逆轉衰老跡象，為預防或改善血液及免疫系統的年齡相關疾病提供了潛在治療靶點。
造血幹細胞（亦稱血液幹細胞）是存在於骨髓中的特殊細胞類型，可分化為至關重要的血液和免疫細胞。 芝加哥大學醫學院藥理學與再生醫學副教授桑德拉·皮尼奧表示：“我們的造血幹細胞極為稀有，堪稱免疫系統的’聖杯’。 ”
在年輕人體內，造血幹細胞能輕鬆生成兩大類血細胞：包括部分免疫細胞及運輸氧氣的紅細胞在內的髓系細胞，以及包含抵禦感染的T細胞和B細胞的淋巴細胞。 但隨著年齡增長，造血幹細胞更傾向於分化為髓系細胞，而淋巴細胞生成量持續減少。 這直接改變了老年人的免疫系統功能。 皮尼奧解釋：「這正是為何老年個體通常不能作為骨髓移植供體——他們的幹細胞活性不足。 ”
皮尼奧及其同事通過小鼠實驗和人類骨髓樣本分析發現，血小板因數4深度參與該衰老過程。 在年輕個體中，該蛋白質作為信號分子，促使造血幹細胞（尤其是生成髓系細胞的幹細胞）停止過度增殖。 隨著年齡增長，免疫細胞產生的血小板因數4減少，導致幹細胞失控增殖。
皮尼奧指出：「當幹細胞分裂頻率超出正常範圍且增殖不受調控時，它們會隨時間積累基因突變。 “在人類中，這些突變可引發炎症、增加血液癌症風險，甚至加劇心血管疾病。
令人振奮的是，科學家向老年小鼠補充血小板因數4后，其造血幹細胞的衰老跡象被成功逆轉。 連續一個月每日輸注該蛋白質后，小鼠的免疫和血細胞功能顯著恢復年輕狀態。 在實驗室中，向老年人類幹細胞添加該蛋白質同樣產生類似效果。 皮尼奧表示：「它使血液系統重獲新生。 ”
儘管效果顯著，皮尼奧強調血小板因數4並非萬能靈藥——它無法單獨逆轉所有組織的老化或延長老年患者的壽命。 但該蛋白質可作為其他再生療法的組成部分，積極影響年齡相關疾病。 “這明確證明，某些年齡相關疾病的內在性逆轉是可行的。” 皮尼奧總結道。
該研究由皮尼奧實驗室
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參考文獻： 張森， 埃耶莫巴 CE， 迪·斯陶洛 AM， 等. 血小板因數4（Pf4）調控造血幹細胞衰老. 《血液》期刊. 2025年9月8日在線發表：blood.2024027432. doi: 10.1182/blood.2024027432
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