隨著人們年齡的增長，頭髮變白和肌肉變弱等明顯變化只是故事的一部分。衰老也會影響免疫系統。一個主要原因是，負責產生血液和免疫細胞的干細胞會隨著時間的推移積累基因突變，增加患癌症和其他健康問題的風險。
伊利諾伊大學芝加哥分校的科學家們已經確定了這種變化背後的一個關鍵的生物過程。寫日記 血研究人員報告說，衰老與一種稱為血小板因子 4 的蛋白質水平下降有關。更引人注目的是，將這種蛋白質恢復到舊血細胞中可以逆轉細胞衰老的多種跡象。這些發現提出了治療與年齡相關的血液和免疫系統疾病的新目標。
血液幹細胞在免疫健康中的作用
造血幹細胞，通常稱為血液幹細胞，生活在骨髓中，是人體血液和免疫系統的基礎。這些稀有細胞產生攜帶氧氣和防止感染所需的所有主要類型的血液和免疫細胞。
“我們的造血幹細胞非常罕見，”UIC 醫學院藥理學和再生醫學副教授 Sandra Pinho 說。 “我們稱它們為免疫系統的聖杯。”
在年輕人中，這些幹細胞保持健康的平衡。它們產生骨髓細胞，包括紅細胞和一些免疫細胞，以及淋巴細胞，例如 T 細胞和 B 細胞，它們在抵抗感染方面發揮著重要作用。
為什麼衰老幹細胞失去平衡
隨著身體年齡的增長，造血幹細胞開始改善骨髓細胞的產生，同時產生更少的淋巴細胞。這種變化會改變免疫功能並削弱身體對疾病的反應能力。
皮尼奧說：“這就是為什麼老年人通常不被用作骨髓移植供體的原因之一，因為他們的干細胞不那麼強大。”
這種不平衡不僅會影響免疫力，還會增加患與年齡相關疾病的風險。
血小板因子 4 和乾細胞控制
通過對小鼠和人類骨髓樣本的研究，研究人員發現血小板因子 4 在調節造血幹細胞的行為中發揮著核心作用。在年幼的動物中，這種蛋白質充當信號分子，限制干細胞分裂的程度。這種控制對於產生骨髓細胞的干細胞尤其重要。
隨著年齡的增長，免疫細胞產生的血小板因子 4 會減少。因此，幹細胞分裂會更加頻繁且不受適當的調節。
皮尼奧說：“當乾細胞開始分裂得比應有的頻繁時，如果它們的增殖不受調節，它們就會隨著時間的推移積累突變。”
在人類中，這些突變還與慢性炎症、血癌和心血管疾病的風險增加有關。
實驗室中的免疫老化跡象
研究小組發現，恢復血小板因子 4 可以抵消這些與年齡相關的變化。年長的小鼠每天接受這種蛋白質的輸血，持續了一個多月。治療後，它們的血液和免疫細胞表現出更年輕動物的行為和特徵。
在使用人類幹細胞的實驗室實驗中也觀察到了類似的效果。當將血小板因子 4 添加到衰老的人類細胞中時，研究人員觀察到干細胞功能明顯改善。
“它使老化的血液系統恢復活力，”皮尼奧說。
衰老和疾病意味著什麼？
儘管結果令人鼓舞，但僅憑血小板因子 4 並不能逆轉全身衰老或顯著延長人類壽命。
Pinho表示，雖然效果很強，但血小板因子4並不是逆轉所有組織衰老、延長老年患者壽命的靈丹妙藥。然而，它可能成為旨在改善與年齡相關的狀況的更廣泛戰略的一部分。
皮尼奧說：“有明確的證據表明，自然逆轉某些與年齡相關的疾病是可能的。”
Pinho實驗室的博士後張森是該研究的第一作者。生物化學和分子遺傳學系的康斯坦丁諾斯·克羅尼斯領導了這項研究並擔任共同作者。 UIC 貢獻者包括 Charles Ayemoba、Anna Di Staulo、Kenneth Joves、Chandani Patel、Eva Leung、Maura Bueno、Xiaoping Du 和 Sang-Ging Ong。
