當人們變老時，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。一個重要原因是，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已經確定了這種變化背後的關鍵生物過程。寫在日記裡 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。在較老的血細胞中恢復這種蛋白質可以逆轉細胞衰老的許多跡象。這一發現指出了一個可能治療與年齡相關的血液和免疫系統疾病的新靶標。
血液幹細胞在免疫健康中的作用
造血幹細胞通常被稱為血液幹細胞。它存在於骨髓中，是人體血液和免疫系統的基礎。這些稀有細胞使血液和所有類型的免疫細胞成為輸送氧氣和防止感染所必需的。
“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，這些幹細胞保持著健康的平衡。它們產生骨髓細胞。這包括紅細胞和某些免疫細胞。同樣，淋巴細胞（例如 T 細胞和 B 細胞）在抵抗感染方面發揮著重要作用。
為什麼衰老的干細胞會失去平衡？
當身體變老時，血液幹細胞將開始支持骨髓細胞的產生，同時產生較少的淋巴細胞。這會改變免疫系統的功能並損害身體對疾病的反應能力。
“這就是通常情況下老年人不被用作骨髓移植供體的原因之一。因為他們的干細胞沒有太大潛力，”皮尼奧說。
這種不平衡不僅影響免疫力。但它也會增加患與年齡相關疾病的風險。
血小板因子 4 和乾細胞調節
通過對大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重要作用。在年輕人和動物中，該蛋白質充當信號分子，限制干細胞分裂的頻率。這種控制對於產生骨髓細胞的干細胞尤其重要。
當您變老時，免疫細胞產生的血小板因子 4 減少，導致幹細胞分裂更頻繁且不受適當控制。
皮尼奧說：“當乾細胞開始比應有的頻率更頻繁地分裂時，如果傳播不受控制，它們就會隨著時間的推移積累突變。”
在人類中，這些突變與慢性炎症有關。患血癌甚至心血管疾病的風險更高
實驗室逆轉免疫衰老的跡象
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。年長小鼠每天都接受血液中的蛋白質注射，持續一個多月。治療後，它們的血細胞和免疫系統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看到了類似的結果。當將血小板因子4添加到衰老的人類細胞中時，研究人員發現幹細胞功能得到顯著改善。
“它有助於恢復老化的血液系統的活力，”皮尼奧說。
這是指衰老和疾病。
不過，結果是有希望的。但血小板因子 4 本身並不能減緩全身衰老或顯著延長人類壽命。
雖然影響很嚴重，但血小板因子4並不是減緩所有組織衰老過程的靈丹妙藥。皮尼奧說，僅延長老年患者的生命。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：“強有力的證據表明，治療一些與衰老相關的疾病是可能的。”
Pinho實驗室的博士後研究員張森是該研究的第一作者。該研究由生物化學和分子遺傳學系的康斯坦丁諾斯·克羅尼斯（Constantinos Chronis）領導。 UIC 的其他貢獻者包括 Charles Ayemoba、Anna Di Staulo、Kenneth Joves、Chandani Patel、Eva Leung、Maura Bueno、Xiaoping Du 和 Sang-Ging Ong。
