《Cell》顶刊基因改造干细胞抗衰动物实验:灵长类动物多器官抗衰

B站影视 内地电影 2025-09-26 11:05 1

摘要:2025年9月4日,来自中国科学院动物研究所和首都医科大学宣武医院等单位的通讯作者团队(Jing Qu、Si Wang、Guang-Hui Liu)在《Cell》杂志上发表了名为《Senescence-resistant human mesenchymal p

抗衰老的人类间充质祖细胞在灵长类动物中对抗衰老

2025年9月4日,来自中国科学院动物研究所和首都医科大学宣武医院等单位的通讯作者团队(Jing Qu、Si Wang、Guang-Hui Liu)在《Cell》杂志上发表了名为《Senescence-resistant human mesenchymal progenitor cells counter aging in primates》的文章。这项研究主要探讨了如何通过基因工程改造的人类间充质祖细胞来延缓灵长类动物的衰老过程。研究人员发现,通过增强FOXO3基因活性,可以使这些细胞获得抗衰老特性,称为“抗衰老细胞”(SRCs)。当将这些细胞注射到老年猕猴体内后,能够显著减少衰老标志物、改善大脑功能、增强骨骼密度、提升生殖健康,并且没有明显副作用。进一步研究发现,这些细胞的保护作用主要通过其释放的外泌体实现。这项研究为开发抗衰老再生疗法提供了重要依据。

衰老研究中一个核心挑战是如何让移植的细胞在衰老的体内环境中存活并发挥作用。本研究首先从基因层面入手,利用基因编辑技术对人类胚胎干细胞进行改造,使其表达一种活性增强的FOXO3蛋白变体(FOXO3-S253A/S315A)。这种改造使得FOXO3无法被AKT等激酶磷酸化而失活,从而持续位于细胞核内,激活下游抗衰老基因。这些干细胞被进一步分化为间充质祖细胞,形成了所谓的“抗衰老细胞”(SRCs)。

与普通细胞相比,SRCs表现出更强的自我更新能力、更长的端粒、更稳定的染色质结构,以及更低的衰老相关分泌表型(SASP)因子表达。它们在面对过氧化氢、紫外线等应激源时也显示出更强的抵抗力。更重要的是,SRCs在体外长期培养中仍能保持增殖能力,而普通细胞则很快进入衰老状态。这些特性使SRCs成为理想的候选细胞用于抗衰老治疗。

SRCs在老年猕猴中的安全性与耐受性

SRCs治疗没有引起发热、免疫排斥、血糖波动或体重下降等不良反应,血液指标也在正常范围内。更重要的是,所有接受细胞治疗的猕猴均未出现肿瘤或其他长期健康问题,证明了SRCs在灵长类动物中具有良好的生物安全性。

SRCs改善认知功能与骨骼健康

通过磁共振成像(MRI)和认知行为测试,研究发现SRCs治疗显著改善了老年猕猴的脑部结构:大脑皮层厚度和体积得到保留,尤其是前额叶和顶叶区域,这些区域与记忆和执行功能密切相关。

微CT扫描显示,SRCs治疗减少了牙周骨吸收和骨小梁结构退化,提高了骨密度和骨量,表明其在预防骨质疏松方面具有潜力。

SRCs促进血液系统年轻化

SRCs能够系统性地改善免疫细胞功能,延缓血液系统的衰老。

逆转多组织转录组衰老特征

SRCs能够显著逆转多种组织中与年龄相关的转录变化,尤其是在海马体、输卵管、结肠等部位效果最为明显。

SRCs延缓转录组与表观遗传年龄

SRCs不仅在分子层面逆转了衰老标志,还在整体上延缓了生物年龄的进展。

SRCs降低组织层面的衰老标志物

SRCs还改善了血管功能、神经突触结构,减少了β-淀粉样蛋白和tau蛋白的积聚,缓解了代谢异常和组织纤维化。

SRCs保护海马体并增强神经功能

SRCs减少了海马体内的衰老细胞、氧化损伤和蛋白聚集,增强了神经干细胞活性,从而改善了认知功能。

SRCs改善生殖系统健康

SRCs逆转了卵泡细胞、颗粒细胞和巨噬细胞的衰老转录组特征,减少了氧化损伤和细胞凋亡,提升了卵子质量。在雄性中,SRCs改善了精子生成能力和睾丸结构。

外泌体是SRCs抗衰老作用的关键媒介

SRC-Exo也能增强细胞活力、抑制衰老表型。这表明SRCs的抗衰老作用至少部分是通过旁分泌机制实现的,外泌体是其重要载体。

以上解读来自CGT前哨

来源:干细胞者说

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