更温和的干细胞移植使小鼠衰老的血液和免疫系统恢复了活力。
想象一下,年轻时储存自己健康的造血干细胞,几十年后接受移植,就能使造血系统和免疫系统焕发活力。这种可能性对人类而言仍处于推测阶段,但研究人员已经证明,将年轻的干细胞移植到老年小鼠体内可以使这些系统恢复活力。
由于小鼠的寿命通常只有几年,它们的衰老过程比人类快得多。这种短暂的寿命使它们成为研究随着年龄增长而发生的生物学变化的理想对象。
“这项研究是在小鼠身上进行的,虽然小鼠和人类的生物衰老过程非常相似,但临床治疗仍遥遥无期。不过,这项研究表明,安全地替换衰老和缺陷的造血干细胞是可能的,”隆德大学分子血液学教授大卫·布莱德说。
在年轻健康的人体中,造血系统维持着一种精妙的平衡。骨髓干细胞不断调节红细胞、白细胞和血小板的生成,每秒产生数百万个细胞。红细胞负责运输氧气,白细胞支持免疫防御,而血小板则使血液凝固。
“随着年龄增长,这种能力会逐渐衰退。衰老造血干细胞最大的问题是免疫脆弱性:我们的免疫系统会变得虚弱。这会增加患多种疾病的风险,例如各种类型的白血病和免疫系统疾病。常见的感染也会变得更加严重和持久。”
年轻干细胞使老年小鼠恢复活力
研究人员将幼鼠的造血干细胞移植到老年鼠体内,发现其造血系统和免疫系统的功能均得到恢复。至关重要的是,他们未使用化疗或放疗就实现了这一目标。
“能够以温和的方式进行治疗非常重要。大多数需要干细胞移植的患者年龄较大,并非所有患者都能承受如今治疗过程中产生的强烈副作用。”
更温和的移植可以腾出空间
干细胞移植目前面临两大障碍。合适的供体稀缺,患者通常需要接受化疗或放疗来为移植新细胞做好准备。在健康的干细胞能够定植于骨髓之前,必须先清除或清除骨髓中原有的细胞。
“我们设法将大量老化的造血干细胞暂时抽出到血液中,同时注入新的健康造血干细胞。然后,血液中就开始了一场竞赛,看哪些细胞能最先进入骨髓,因为骨髓是它们唯一可以增殖的地方。最终,更年轻、更健康的干细胞胜出。”
移植前,研究人员在实验室中扩增了年轻、健康的造血干细胞,因为自然界很难获得足够的细胞。他们还使用了一种抗体药物,该药物旨在靶向缺陷干细胞,而不是像化疗那样不加选择地破坏健康细胞和病变细胞。
新的免疫细胞重塑衰老的身体
移植后,老年小鼠恢复了大量的幼稚 B 淋巴细胞和 T 淋巴细胞的产生,这些免疫细胞在应对病毒、细菌和其他病原体方面特别有效。
“这些细胞在免疫系统中发挥着关键作用,通常会随着年龄增长而减少。这些年轻的细胞不仅存活了下来,还重塑了老年人体内的整个免疫格局。”
人类治疗仍然是一个遥远的目标
在目前的医疗实践中,干细胞移植主要用于治疗某些癌症、免疫系统疾病和血液疾病。然而,在正规医疗体系之外,一些监管薄弱或执行不力的国家的诊所,却向缺乏科学证据的重症患者兜售昂贵的干细胞疗法。
少数富有的科技人士也尝试了积极的治疗手段,希望延缓衰老。美国“永生运动”(Don't Die movement)的创始人布莱恩·约翰逊(Bryan Johnson)接受了年轻干细胞关节注射,以期增强关节的灵活性和年轻状态。他表示,在接受注射前的准备工作后,他的身体感觉“就像经历了一场车祸”。
“如果他们想让自己经历这些,那是他们的自由。可悲的是,病人,有时甚至是带着重病孩子的家庭,出国花费所有的金钱和宝贵的时间去做一些没有任何科学依据的治疗。”
有些公司还会收取约3万瑞典克朗的费用,将孩子的脐带血储存在生物库中。这项服务被宣传为孩子日后患病时可以利用自身干细胞的潜在来源,但布莱德认为这不是一项值得的投资。
“脐带血中的干细胞数量太少,而且它们可能发挥作用的疾病也寥寥无几,非常罕见。这笔钱最好用在对孩子更有益的其他方面。”
保存自身干细胞以备后用是另一种思路。捐献者短缺以及供体与受体匹配困难是主要挑战,同时人口老龄化导致世界许多地区患病人数不断增加。因此,一种有助于健康老龄化的预防性治疗方法可能具有巨大的经济和医疗价值。
“如果能在二十多岁时采集干细胞并冷冻保存,那么在四五十岁时进行移植可能就是合适的时机——前提是移植过程安全且没有重大副作用。”
布莱德认为,如果研究人员能够使更温和的移植方法对人们安全实用,那么这些方法最终可能会带来重要的健康益处。
“想象一下,如果能像置换髋关节一样置换造血系统——那该有多棒啊!”