摘要：衰老作为生命过程的核心生物学现象，其机制复杂性与组织异质性长期制约着抗衰老研究的突破。联勤保障部队第 920 医院潘兴华教授团队联合中国科学院昆明动物研究所孔庆鹏研究员团队，在国际顶级期刊《Nature Methods》（IF=32.1）发表题为《A mult

—— 潘兴华教授团队《Nature Methods》研究成果深度解析

衰老作为生命过程的核心生物学现象，其机制复杂性与组织异质性长期制约着抗衰老研究的突破。联勤保障部队第 920 医院潘兴华教授团队联合中国科学院昆明动物研究所孔庆鹏研究员团队，在国际顶级期刊《Nature Methods》（IF=32.1）发表题为《A multi-omics molecular landscape of 30 tissues in aging female rhesus macaques》的突破性研究成果。该研究首次系统构建了雌性恒河猴 30 种组织衰老过程中的转录组、蛋白组、代谢组整合分子图谱，精准揭示了不同组织的异质性衰老轨迹，鉴定出一系列关键衰老标志物，并证实 mRNA 翻译效率下降是驱动灵长类衰老的核心机制之一。更重要的是，研究明确了恒河猴与人类衰老相关分子功能的高度同源性，确立了非人灵长类在人类衰老模拟研究中的不可替代地位。此项成果不仅为衰老生物学提供了多维度数据资源与理论支撑，更为干细胞治疗衰老及相关疾病建立了精准的疗效评估体系，推动抗衰老研究向临床转化迈出关键一步。

全球人口老龄化加剧已成为重大公共卫生挑战，衰老相关的神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）、心血管疾病、代谢综合征及癌症等，给人类健康与社会医疗体系带来沉重负担。解析衰老的核心机制、开发有效的干预策略，已成为生命科学领域的前沿热点与战略需求。

然而，衰老研究长期面临两大瓶颈：其一，衰老过程的高度异质性 —— 不同组织器官的衰老速度、分子特征存在显著差异，单一组织或单一维度的研究难以全面阐释衰老的系统性规律；其二，模型系统的局限性 —— 传统小鼠模型虽具有繁殖快、成本低等优势，但与人类的遗传相似度（约 85%）和生理病理特征差异显著，其衰老相关分子变化、疾病发生模式与人类的关联性较弱，导致大量基于小鼠的抗衰老候选药物在临床转化中失败。因此，建立更贴近人类的衰老模型，构建多组织、多维度的衰老分子图谱，是突破现有研究困境的关键。

非人灵长类（如恒河猴）与人类的遗传相似度高达 93% 以上，在生理结构、代谢特征、免疫功能及生命周期（约 25-30 年）等方面与人类高度契合，其衰老过程中出现的毛发变白、认知衰退、代谢紊乱、器官功能减退等表型，与人类衰老特征高度一致，是模拟人类衰老的理想模型。但此前，针对非人灵长类多组织衰老的系统多组学研究尚未开展，缺乏全面的分子层面数据支撑，限制了对人类衰老机制的深度理解与干预技术的研发。

在此背景下，潘兴华教授团队联合孔庆鹏研究员团队开展跨机构合作，聚焦雌性恒河猴（排除性别差异对衰老表型的干扰，为后续性别特异性研究奠定基础），系统采集 30 种关键组织样本，整合转录组、蛋白组、代谢组三大核心组学技术，旨在构建首个非人灵长类衰老多组学分子图谱，揭示组织异质性衰老的核心机制，为抗衰老研究提供全新的技术平台与理论依据。

研究团队选取健康雌性恒河猴为研究对象，按照年龄梯度分为青年组（3-5 岁）、中年组（10-12 岁）与老年组（18-22 岁），每组设置生物学重复以保证数据可靠性。样本采集覆盖全身 30 种关键组织，包括中枢神经系统（大脑皮层、海马体）、心血管系统（心脏、主动脉）、代谢系统（肝脏、胰腺、脂肪组织）、泌尿系统（肾脏、膀胱）、生殖系统（卵巢、子宫）、免疫系统（胸腺、脾脏、淋巴结）及肌肉、骨骼、皮肤等实体组织。所有样本采集严格遵循动物伦理规范，采用活体微创采样与组织活检相结合的方式，确保样本的新鲜度与完整性，为多组学分析提供高质量材料。

研究团队成功获得了雌性恒河猴 30 种组织在不同衰老阶段的转录组、蛋白组、代谢组全景数据，构建了目前最全面的非人灵长类衰老多组学数据库。该图谱包含超过 10 万个基因转录本、2 万余种蛋白质及 5000 余种代谢物的动态表达信息，覆盖了衰老过程中分子层面的全方位变化，为衰老研究提供了珍贵的公共数据资源（数据已上传至公共数据库，供全球研究者共享）。

通过对数据的系统性分析，研究发现，衰老相关分子变化具有显著的组织特异性：在中枢神经系统（如大脑皮层、海马体）中，衰老主要伴随神经递质合成相关基因表达下调、氧化应激相关蛋白积累及神经保护性代谢物减少；在代谢组织（如肝脏、胰腺）中，糖脂代谢通路相关分子表达紊乱，胰岛素信号通路关键蛋白表达降低；在免疫组织（如胸腺、脾脏）中，免疫细胞活化相关基因表达下调，炎症因子相关蛋白与代谢物水平升高；而在生殖组织（如卵巢）中，卵泡发育相关基因与激素合成相关代谢物的表达量随衰老显著下降。这一发现证实了衰老过程的组织异质性，为理解不同器官衰老速度差异（如胸腺衰老早于肝脏，大脑衰老晚于皮肤）提供了分子层面的解释。

基于多组学数据的整合分析，研究团队筛选出一系列具有组织特异性与普遍性的衰老标志物：

通过病理验证实验，研究团队证实这些标志物的表达变化与组织衰老表型（如细胞凋亡增加、增殖能力下降、组织纤维化）高度相关，为衰老程度的量化评估提供了可靠的分子指标。

通过对转录组与蛋白组数据的关联性分析，研究团队发现了一个关键现象：衰老过程中，多数组织的 mRNA 转录水平与蛋白质表达水平的相关性显著降低，提示转录后调控异常可能是衰老的重要机制。进一步分析表明，mRNA 翻译效率（即单位 mRNA 合成蛋白质的能力）随衰老呈普遍性下降趋势，且这一变化在不同组织中均为核心分子事件。

深入机制研究显示，翻译效率下降主要与三大因素相关：1. 核糖体功能受损 —— 衰老组织中核糖体亚基（如 40S、60S）的组装效率降低，核糖体 RNA（rRNA）的甲基化修饰异常；2. 翻译起始因子活性降低 ——EIF4E 结合蛋白（4E-BP1）的磷酸化水平下降，导致 EIF4E 无法有效启动翻译过程；3. mRNA 质量下降 —— 衰老组织中 mRNA 的 poly (A) 尾长度缩短，稳定性降低，进而影响翻译效率。

这一发现揭示了翻译效率下降是驱动灵长类衰老的核心机制之一，补充了传统衰老理论（如端粒缩短、氧化应激、表观遗传改变）的不足，为开发靶向抗衰老干预策略提供了全新靶点。

研究团队通过对比恒河猴、小鼠与人类衰老过程中的分子功能变化，发现恒河猴与人类在衰老相关分子功能（如核糖体功能、代谢通路、免疫应答）的下调模式上高度相似，相关性系数达 0.78；而小鼠与人类的相关性系数仅为 0.42。这一结果明确证实，相较于小鼠模型，非人灵长类模型更能模拟人类衰老的分子特征，其在衰老相关疾病机制研究、干预药物筛选中的可靠性更高。

具体而言，在神经退行性衰老相关通路中，恒河猴大脑中淀粉样蛋白代谢、tau 蛋白磷酸化相关分子的变化与人类阿尔茨海默病患者的脑组织特征高度一致；而小鼠大脑中这些通路的变化则存在显著差异。在代谢衰老相关通路中，恒河猴肝脏中糖脂代谢相关基因的表达变化与人类老年人的肝脏代谢特征相似，而小鼠则表现出明显的物种特异性差异。这一结论为将非人灵长类衰老研究成果向临床转化提供了关键依据，也为全球衰老研究领域的模型选择提供了重要参考。

本研究首次构建了雌性恒河猴 30 种组织衰老多组学图谱，不仅提供了覆盖全身关键组织的衰老分子动态数据，填补了该领域的研究空白，更揭示了组织异质性衰老的核心机制（翻译效率下降），为衰老生物学理论体系的完善提供了重要支撑。研究成果为全球研究者提供了可共享的高质量数据资源，将推动衰老机制研究向多组织、多维度、跨物种对比的方向发展。

衰老相关疾病的治疗一直是临床领域的重大难题，干细胞因其强大的自我更新与组织修复能力，被认为是抗衰老治疗的潜在核心工具。但此前，干细胞干预衰老的疗效评估缺乏统一的分子标准，不同组织的靶向干预策略也尚未明确。

本研究构建的多组学图谱，为干细胞治疗衰老提供了精准的疗效评估体系：1. 基于图谱中的普遍性与组织特异性衰老标志物，可建立量化评估指标，客观判断干细胞干预后不同组织的衰老逆转程度；2. 针对不同组织的衰老轨迹与核心机制（如神经组织的翻译效率下降、卵巢的激素合成通路紊乱），可开发靶向性干细胞干预方案，提高治疗效率；3. 多组学数据可揭示干细胞干预后的分子重编程效应，阐明干细胞逆转衰老的内在机制，为临床方案优化提供理论依据。

在本研究成果的基础上，潘兴华教授与孔庆鹏研究员联合团队开展的 “间充质干细胞干预恒河猴衰老” 研究已取得重要进展。该研究通过向老年恒河猴输注临床级间充质干细胞，系统评估其对大脑、心脏、肝脏、卵巢等关键器官衰老的逆转效果。目前，研究已证实间充质干细胞可显著改善老年恒河猴的组织衰老表型，上调衰老标志物的正常表达，恢复翻译效率相关分子的功能，其有效性与多组学分子重编程效应的分析总结工作已近完成，成果预计近期发表。

此外，潘兴华教授团队与昆明医科大学王廷华、朱高红教授团队持续深化合作，在《Brain》《Stem Cell Research & Therapy》等国际权威期刊发表系列成果，系统建立了针对脑、肺、胸腺及卵巢等关键器官的干细胞干预技术体系。研究证实，干细胞可通过分泌旁分泌因子（如细胞因子、外泌体）、调节免疫微环境、促进组织细胞再生等机制，逆转关键器官的衰老进程，为干细胞技术向临床转化奠定了坚实的理论与技术基础。

潘兴华教授为医学博士后，主任医师，教授，博士生导师，国务院特贴专家，云南省产业技术创新人才，长期聚焦干细胞与免疫细胞临床转化及抗衰老研究。现任云南省细胞治疗技术转化医学重点实验室主任、云南省成体干细胞治疗技术创新团队带头人，兼任《New Cell》《中华细胞与干细胞杂志》副主编。

潘兴华教授拥有深厚的科研积累，主持完成国家科技支撑计划、国家自然基金、云南省生物医药重大专项等科技项目 26 项，获资助总额超 5000 万元。在多年研究中，他带领团队建立了 4 种干细胞和 6 种免疫细胞的制备与质量控制技术体系，构建了 1 个临床级干细胞库，创建了 38 种人类疾病动物模型（涵盖组织器官衰老、放射伤、代谢综合征等），提出 18 种疾病的干细胞治疗技术，阐明了干细胞修复组织损伤的细胞与分子机制。截至目前，团队发表干细胞相关论文 400 余篇，其中 SCI 收录 100 余篇，授权专利 30 项（含发明专利 10 项），获省部级科技奖 20 余项（含一等奖 3 项、二等奖 4 项），主编专著 6 部，培养博士后及博硕士生 60 名，为该领域的人才培养与技术创新作出了重要贡献。

朱向情博士为研究员，博士研究生导师，云南省中青年学术和技术带头人，现任联勤保障部队第九二〇医院干细胞临床研究备案机构质量授权人。作为团队核心成员，他聚焦衰老生物学机制与干细胞靶向干预策略研究，主持国家自然科学基金、军队平台建设项目、云南省科技计划重点项目等 8 项课题。

朱向情博士在干细胞技术工艺开发、质量体系建立及抗衰老药理机制研究方面成果丰硕，发表干细胞相关论文 120 篇（其中 SCI 收录 40 余篇），副主编专著 1 部，参编专著 2 部，授权发明专利 5 项，获全军科技进步二等奖 1 项、省部级科技进步一等奖 2 项，累计培养博、硕士研究生 30 余名，为团队的多组学研究与临床转化工作提供了关键技术支撑。

作为本研究的核心牵头单位，联勤保障部队第 920 医院在实验设计、多组织样本采集、病理验证及数据整合分析等关键环节发挥了决定性作用。医院拥有云南省细胞治疗技术转化医学重点实验室、干细胞与免疫细胞生物医药技术国家地方联合工程研究中心等多个高水平科研平台，具备完善的多组学检测、动物模型构建及临床转化研究条件。

团队与中国科学院昆明动物研究所、昆明医科大学等科研机构建立了长期稳定的合作关系，形成了跨领域、跨机构的科研协作网络，为重大研究成果的产出提供了坚实的平台保障。此次《Nature Methods》成果的发表，正是团队多年技术积累与跨机构协作的重要体现。

尽管本研究取得了突破性进展，但仍存在一定局限性：其一，研究仅聚焦雌性恒河猴，未纳入雄性样本，未来需补充雄性恒河猴的多组学数据，分析性别差异对衰老轨迹的影响；其二，研究采用横断面设计，缺乏纵向追踪数据，后续需开展长期纵向研究，揭示衰老分子变化的动态规律；其三，翻译效率下降的下游分子通路及调控网络尚未完全阐明，需进一步通过功能实验验证关键分子的作用。

未来，团队将围绕三大方向深化研究：1. 扩展样本维度，纳入不同性别、不同遗传背景的恒河猴，构建更全面的衰老多组学图谱；2. 结合单细胞多组学、空间转录组等前沿技术，解析细胞层面的衰老异质性，揭示组织衰老的细胞起源；3. 基于翻译效率机制，开发靶向小分子药物与干细胞联合干预策略，开展临床前试验，推动抗衰老技术的临床转化。

潘兴华教授团队联合孔庆鹏研究员团队在《Nature Methods》发表的非人灵长类衰老多组学图谱研究，是衰老生物学领域的一项突破性成果。该研究首次系统构建了雌性恒河猴 30 种组织的多组学分子图谱，精准揭示了组织异质性衰老轨迹，鉴定了关键衰老标志物，证实了 mRNA 翻译效率下降是驱动灵长类衰老的核心机制，并确立了非人灵长类模型在人类衰老研究中的不可替代地位。

此项成果不仅为衰老机制研究提供了全新的多维度视角与宝贵的数据资源，更构建了干细胞治疗衰老的精准评估体系与理论基础，推动抗衰老研究从基础机制探索向临床转化迈出关键一步。随着后续干细胞干预研究的深入与成果发表，该团队将持续为抗衰老技术的创新与临床应用提供重要支撑，为应对全球人口老龄化挑战贡献中国智慧与中国方案。

来源：医学顾事