衰老是生命进程中不可避免的生物学现象,伴随多组织器官功能渐进式衰退,而干细胞耗竭——数量减少、自我更新与分化能力下降——正是这一过程的核心推手。就像精密城邦里的“修复工匠”逐渐减少,身体的损伤修复效率降低,衰老痕迹便随之显现。这一关联也让“干细胞耗竭”被列为国际权威期刊《细胞》认定的“衰老十四大标志”之一。
长期以来,外源干细胞移植被视作延缓衰老的潜在方向,但移植细胞存活率低、衰老微环境干扰等瓶颈,以及“干细胞耗竭是衰老的诱因还是结果”等核心争议,始终制约着技术落地。为破解这些难题,我国研究团队深耕十余年,以“改造细胞对抗衰老”为核心主线,终于开辟出一条全新的干细胞抗衰路径。
自2011年起,团队借助HDAdV病毒载体这一先进基因编辑工具,逐步解锁细胞抗衰的核心密码:
•2011年,首次在人类干细胞中修复早衰症基因突变,证实通过基因改造“重置”细胞衰老时钟的可行性;
•2017年,推出SRC1.0版本:精准编辑抗氧化枢纽基因NRF2,为细胞装上“抗氧化增强器”,显著提升有害物质清除能力,构建起代谢活跃、基因组稳定的增强型细胞;
•2019年,升级至SRC2.0版本:对公认的人类长寿基因FOXO3进行双位点改造,改变其被磷酸化降解的命运,使其持续在细胞核内启动抗衰老、抗应激、抑癌相关基因表达。
新一代工程化抗衰型人间充质祖细胞(SRC)由此诞生,不仅具备显著的延缓衰老效应、极强的环境压力耐受性,更拥有理想的安全性特征,既能够应对衰老相关的恶劣微环境,又成功规避了传统细胞移植可能引发的肿瘤风险。
为验证SRC的抗衰效果与安全性,团队以生理状态相当于人类60-70岁的老年食蟹猴为实验对象,开展了为期44周的系统研究。实验采用“每公斤体重200万个细胞”的剂量,每两周为食蟹猴静脉输注一次SRC。
研究人员监测了体重、体温、血糖、血常规、肝肾功能等40余项指标,结果显示多次静脉注射SRC未引发任何不良反应,全面病理学检查也排除了致瘤风险,为后续临床转化筑牢安全根基。
实验结果超出预期:SRC移植不仅显著改善了老年食蟹猴的认知功能,尤其提升了短时记忆能力,还有效缓解了大脑皮层萎缩、牙槽骨退化、骨质疏松等年龄相关退行性改变。
通过对10大生理系统61种组织样本的分析,证实SRC可显著延缓多器官衰老进程、重建机体内环境稳态。基因检测显示,超过半数衰老组织出现“逆生长”,衰老基因恢复年轻状态;经“衰老时钟”分析,未成熟神经元生物学年龄逆转6-7岁,卵母细胞生物学年龄逆转5岁。
团队进一步探明,SRC分泌的外泌体是抗衰效果的关键载体。这些纳米级“微型快递箱”如同“青春邮差”,将“减龄信号”输送至全身:清理细胞老化垃圾、减轻炎症反应、维护DNA与基因稳定,全方位助力细胞保持年轻健康状态。
这项发表于《细胞》(Cell)的研究,不仅构建并验证了干细胞移植可减缓灵长类衰老的理论框架,解决了领域内长期存在的理论争议,更建立了功能增强型干细胞的制备范式,拓展了细胞治疗的研发维度。
鉴于非人灵长类与人类生理的高度相似性,该成果为人类异体干细胞移植的临床转化奠定了重要基础,成为首个在灵长类模型中安全有效的细胞抗衰临床前方案。未来,随着临床级制备工艺与标准化质控手段的完善,以及细胞用量、注射频率、治疗时机等关键参数的优化,SRC技术有望实现“私人定制”抗衰方案,不仅能帮助健康人群延缓生理性衰老,还将为神经退行性疾病、心血管疾病、骨关节炎、卵巢早衰等衰老相关疾病提供潜在细胞药物。
从“被动应对衰老”到“主动干预衰老”,我国科学家的这一突破,正推动人类健康管理迈入全新纪元。