admin 百科大全 2022-12-21 12:49:03

来自年轻干细胞的细胞外囊泡使肌体恢复活力

来自年轻干细胞的细胞外囊泡使肌体恢复活力，这些囊泡恢复衰老细胞而不是杀死它们。

科学家们已经证明，注射由年轻脂肪来源的干细胞分泌的细胞外囊泡可以提高老年小鼠的健康水平并促进组织再生 [1]。

细胞外囊泡的沟通交流方式

细胞外囊泡（外泌体）是细胞相互通讯的方式之一[2]。基本上，细胞将蛋白质、DNA 和 RNA 等分子吞入细胞膜的碎片中，让这些囊泡漂浮，直到它们撞到另一个细胞并卸下它们的货物。

衰老涉及多种功能失调，细胞间通讯也不例外。衰老细胞开始发出拙劣的信号，导致反馈回路中的进一步失调。改变的细胞间通讯是衰老的标志之一 [3]，最近的研究发现，将年轻细胞产生的细胞外囊泡注射到老年动物体内似乎以多种方式有益 [4]。

图 | 细胞外囊泡

增加肌体活力

在这项新研究中，研究人员选择了年轻的脂肪来源（取自脂肪组织）干细胞作为他们的供体细胞。

将这些细胞分泌的两剂小细胞外囊泡间隔一周注射到自然衰老的小鼠体内，并在一个月的随访期间收集数据。

通过研究人员开发的握力、运动协调和综合虚弱评分来衡量，经过治疗的小鼠的健康状况得到了极大改善。

对照组小鼠在基线时的平均虚弱评分较高，但结果仍然非常有说服力：虽然对照组小鼠在随访期间变得更加虚弱，但研究组的虚弱几乎被治疗根除。

与秃头对照组相比，接受治疗的小鼠还表现出相当多的毛发再生。

研究人员还对肾脏和肌肉进行了组织学分析。

在肾脏中，他们寻找肾小管萎缩和间质纤维化的迹象，这两种变化与衰老有关，已知会导致肾功能丧失。

接受治疗的小鼠在肾小管扩张和密度方面表现得更好，并且它们在肾纤维化方面表现出轻微改善，尽管这在统计学上并不显着。

这表明肾脏再生可能是由增殖细胞驱动的。事实上，肾脏的主力肾小管上皮细胞的增殖几乎增加了四倍。

与改善的健康状况一致，研究人员检测到接受治疗的小鼠肌肉中的蛋白质含量明显高于对照组。

横截面肌肉面积也增加了。接受治疗的动物还显示肌肉中脂肪沉积较少，这表明功能更好。

炎症和衰老

随着年龄的增长，血液中炎性细胞因子的水平会增加驱动炎症，这是一种与年龄相关的全身性炎症，会导致许多其他与年龄相关的疾病 [5]。

研究人员测量了两种这样的细胞因子 IL-6 和 IL-1ß 的水平，发现这两种细胞因子在接受治疗的小鼠的肾脏和肌肉中都显着降低。

这两种细胞因子在衰老相关分泌表型 (SASP) 中都很丰富，SASP 是衰老细胞释放的大部分有害分子的混合物。

因此，研究人员检查了细胞衰老的标志物，果然，这些在接受治疗的小鼠中要低得多。有趣的是，在与细胞因子相似的模式中，肾脏的减少比肌肉更明显。

感兴趣的研究人员对肌肉祖细胞（成肌细胞）进行了体外实验。首先，他们使用药物 palbociclib 诱导细胞衰老。

一段时间后，用体内实验中使用的相同细胞外囊泡处理新衰老的细胞。

结果，培养物中的衰老标记物急剧下降，而增殖增加。值得注意的是，这种方法不是衰老疗法，因为它不会杀死衰老细胞；相反，它是一种感觉形态，因为它恢复了它们的衰老表型。

研究人员还使用几种小鼠时钟测量了组织的表观遗传年龄。由所有时钟的读数组成的分数显示肾脏有明显的年龄逆转，但肌肉没有。最后，对血浆样本中 87 种代谢物的量化表明，这种治疗使小鼠的代谢组向年轻小鼠的方向转变。

结论

目前的研究证实，来自年轻干细胞的细胞外囊泡在体外和体内都具有相当大的恢复活力的作用，并表明它们的感知作用是一种可能的机制。

在治疗方面，细胞外囊泡可能比干细胞具有一些重要优势：例如，它们更适合宿主的免疫系统，并且可以从培养的干细胞中不断收获。

研究人员指出，这种治疗的效果是有限的，而且似乎会在大约两个月后消失，因此如果这项技术能够进入临床，可能需要定期治疗。

参考文献：

[1] Sanz-Ros, J., Romero-García, N., Mas-Bargues, C., Monleón, D., Gordevicius, J., Brooke, R. T., … & Borrás, C. (2022). Small extracellular vesicles from young adipose-derived stem cells prevent frailty, improve health span, and decrease epigenetic age in old mice. Science advances, 8(42), eabq2226.

[2] Ludwig, A. K., & Giebel, B. (2012). Exosomes: small vesicles participating in intercellular communication. The international journal of biochemistry & cell biology, 44(1), 11-15.

[3] Fafián-Labora, J. A., & O’Loghlen, A. (2020). Classical and nonclassical intercellular communication in senescence and ageing. Trends in Cell Biology, 30(8), 628-639.

[4] Lai, R. C., Arslan, F., Lee, M. M., Sze, N. S. K., Choo, A., Chen, T. S., … & Lim, S. K. (2010). Exosome secreted by MSC reduces myocardial ischemia/reperfusion injury. Stem cell research, 4(3), 214-222.

[5] Ferrucci, L., & Fabbri, E. (2018). Inflammageing: chronic inflammation in ageing, cardiovascular disease, and frailty. Nature Reviews Cardiology, 15(9), 505-522.

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