幼鼠的囊泡可减轻年长动物的衰老迹象

一种衰老与虚弱增加、器官功能下降以及患癌症和神经退行性疾病等疾病的风险增加有关。在今天(10月19日)发表在《科学进展》(ScienceAdvances)上的一项研究中，研究人员报告说，他们使用源自年轻动物干细胞的细胞外囊泡(EV)，暂时延迟或逆转了小鼠中一些与年龄相关的变化。仅仅两周的治疗就增加了年长小鼠的体力，引发了一些组织的再生迹象，并降低了某些器官的生物学年龄(通过表观遗传生物标志物测量)。

明尼苏达大学衰老与代谢生物学研究所的研究员PaulRobbins说，这些发现增加了现有证据，表明干细胞衍生的EV可能为靶向与年龄相关的疾病提供一种有前途的治疗途径，他没有参与该研究工作。虽然所报道的影响背后的机制尚不完全清楚，但“短期治疗对衰老的多个参数产生了这样的影响这一事实。..我认为，这是相当了不起的，非常令人兴奋。”

许多实验室已经探索了EV可以如何通过在细胞之间运输microRNA和其他货物来介导细胞间通讯，从而缓解与年龄相关的衰退。科学家们对间充质干细胞EV的使用特别感兴趣，间充质干细胞因其在组织修复和再生中的作用而广为人知。

去年，Robbins的团队报告说，干细胞衍生的EV治疗减少了体外和小鼠的细胞衰老迹象。一些早期临床试验现在开始研究这些囊泡(有时称为外泌体)在年龄相关疾病患者中的应用。(美国食品和药物管理局尚未批准任何基于外泌体的药物治疗，但已警告消费者有关这些产品的错误信息以及未经授权治疗的不良反应。)

在目前的研究中，西班牙瓦伦西亚大学的研究人员从幼鼠的脂肪组织中提取干细胞。然后，他们收集了培养细胞产生的EV，并将它们注射到年长小鼠的尾静脉中——在实验的第1天注射一次，在第7天注射一次。

细胞外囊泡治疗的有益效果似乎在一个月左右后逐渐消失。

初始治疗两周后，与注射生理盐水的动物相比，接受EV注射的小鼠在行为测试中已经表现出更强的力量。这些改善在30天左右达到顶峰，经过治疗的小鼠表现出明显优于其对应物的运动协调性和抗疲劳性。

受衰老影响的其他身体特征，例如毛皮再生，在各组之间也有所不同。两周后，大多数接受治疗的动物在第一次治疗前研究人员拔除的区域完全长出了毛皮，而对照动物的皮毛仍然很薄。

研究合著者ConsueloBorrás说，EV治疗的有益效果在大约一个月后就消失了——在60天时，两组在体检中的表现没有明显差异，他研究衰老中的再生医学并领导这项工作与博士后JorgeSanz-Ros。

该团队还检查了EV镜头的生理和分子效应。一个月后，小鼠的肾脏显示出细胞增殖等再生迹象，与对照动物的组织相比，肾脏和肌肉中的炎症生物标志物有所减少。通过各种所谓的表观遗传时钟测量，某些组织在生物学上也显得更年轻，这些表观遗传时钟是加州大学洛杉矶分校的研究合著者SteveHorvath及其同事开发的衰老生物标志物。

MattKaeberlein是西雅图华盛顿大学的一名生物老年生物学家，他没有参与这项工作，他说这项新研究“适合几十年前的大量文献”，包括表明将老年人和年轻人的循环系统联系起来的实验老鼠对老年动物的健康有积极影响。“很明显，年轻血液和组织中存在‘恢复活力’因子，并且至少其中一些被包装到EV中，”他在一封电子邮件中告诉TheScientist。

然而，他补充说，研究结果的几个方面尚待解释，例如不同组织对新研究中的治疗反应的差异。例如，“表观遗传年龄在肾脏和肝脏中发生了正向改变，但在肌肉或脾脏中却没有”——这些差异“可能很重要，”他说。

根据各种所谓的表观遗传时钟的测量，某些组织在生物学上也显得更年轻。

Shin-ichiroImai是圣路易斯华盛顿大学的一名衰老和长寿研究员，他没有参与这项研究，他说看看用该团队的方法治疗的老鼠是否也能在寿命或整体活动水平方面获益将会很有趣。他的团队在2019年报告说，血液中循环的某些囊泡可促进小鼠的身体活动并延长寿命。

目前研究中报告的影响的确切机制也不清楚。Borrás假设年轻小鼠的EV，特别是它们所含的microRNA，可能有助于恢复随着年龄增长而受损的组织中的细胞间通讯。对他们的microRNA数据的额外分析以及与在线数据库的比较表明，至少存在于幼鼠EV中的一些序列靶向参与组织发育和再生的生物途径。

但是，电动汽车还包含其他货物。例如，今井2019年的研究在循环EV中发现了一种特定的酶，这种酶似乎可以延长小鼠的寿命和身体活动。Borrás说她的团队现在正在分析小鼠EV内部的蛋白质和其他成分。“我认为不止一种成分[可能有助于]这种效果，”她补充道。

将此类研究转化为人类存在各种障碍。为欧洲再生医学公司Unicyte提供咨询服务的罗宾斯指出，一方面，扩大干细胞衍生EV的生产存在技术挑战。更紧迫的是，研究人员不确定人类基于EV的治疗的正确剂量，尽管现在有几个小组正在研究这个问题，Imai指出，他被任命为与其小组2019年研究相关的一项专利的共同发明人，并且是致力于将研究结果转化为临床。

与此同时，今井说，诸如此类的研究有助于阐明究竟是什么导致了衰老。“无论内容是什么，这些EV都是多个器官或组织之间非常重要的通信工具，”他说。正如此类研究强调的那样，“这种组织间通讯是理解衰老和长寿机制的重要关键之一。”