南京大(da)(da)學生(sheng)命(ming)科學學院教(jiao)(jiao)授張辰宇、陳熹、王延博(bo),醫學院教(jiao)(jiao)授方雷等人通過研究揭示了一項(xiang)重(zhong)大(da)(da)發現:年(nian)輕(qing)血液中的(de)小細胞外囊(nang)泡(sEVs)具有顯著延長(chang)壽命(ming)、恢復整體生(sheng)理(li)功能以及逆(ni)轉(zhuan)與年(nian)齡相關的(de)退(tui)化(hua)(hua)變(bian)化(hua)(hua)的(de)能力。4月16日,相關研究成(cheng)果發表于《自(zi)然(ran)—衰老》。
南大研(yan)究(jiu)團隊聚焦于直徑(jing)<200納(na)米的(de)小(xiao)細(xi)胞外(wai)囊泡,并通過(guo)將來自年(nian)輕小(xiao)鼠或人類的(de)小(xiao)細(xi)胞外(wai)囊泡重復注射(she)給(gei)老(lao)年(nian)小(xiao)鼠,探索它們的(de)“返老(lao)還童”作(zuo)用(yong)。通過(guo)體(ti)內和體(ti)外(wai)模型(xing),該(gai)研(yan)究(jiu)進一步闡明(ming)了(le)年(nian)輕的(de)小(xiao)細(xi)胞外(wai)囊泡在逆(ni)轉(zhuan)年(nian)齡(ling)相關損傷和退行(xing)性變化中的(de)關鍵作(zuo)用(yong)的(de)分子基礎。
具體來說(shuo),來自年(nian)輕(qing)血漿(jiang)的(de)(de)(de)(de)(de)小細(xi)(xi)(xi)胞(bao)外囊泡(pao)在分子、線(xian)粒體、細(xi)(xi)(xi)胞(bao)和(he)生理(li)水平上對抗預先存(cun)在的(de)(de)(de)(de)(de)衰老。將年(nian)輕(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)小細(xi)(xi)(xi)胞(bao)外囊泡(pao)靜脈(mo)注(zhu)射到老年(nian)小鼠(shu)體內可延長其壽(shou)命,減輕(qing)衰老表型,并改善與年(nian)齡(ling)相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)個組織的(de)(de)(de)(de)(de)功能衰退。每周(zhou)向20月齡(ling)的(de)(de)(de)(de)(de)老年(nian)雄(xiong)性小鼠(shu)注(zhu)射年(nian)輕(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)小細(xi)(xi)(xi)胞(bao)外囊泡(pao),可使(shi)其中位壽(shou)命延長至(zhi)1031天,比C57BL/6J雄(xiong)性小鼠(shu)通(tong)常840天的(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命延長了22.7%。其中最長壽(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)小鼠(shu)存(cun)活了1266天,相(xiang)當(dang)于人類的(de)(de)(de)(de)(de)120-130歲(sui)。這一延長壽(shou)命的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)果超過了熱(re)量限制飲食(shi)、二甲雙胍(gua)及煙酰胺(an)的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)果。
他們通(tong)(tong)過定量(liang)(liang)蛋白質(zhi)組學分析發現,年(nian)輕(qing)小細(xi)胞外(wai)囊泡治(zhi)療后老年(nian)組織的(de)(de)蛋白質(zhi)組發生了顯(xian)著(zhu)變化(hua)(hua),這些變化(hua)(hua)與代謝過程密切相關。從機制(zhi)上來說,年(nian)輕(qing)的(de)(de)小細(xi)胞外(wai)囊泡通(tong)(tong)過其(qi)攜(xie)帶的(de)(de)miRNA貨物在體(ti)(ti)(ti)外(wai)和(he)體(ti)(ti)(ti)內刺激PGC-1α的(de)(de)表(biao)達,從而改善線(xian)(xian)(xian)粒體(ti)(ti)(ti)功能和(he)減輕(qing)老年(nian)組織的(de)(de)線(xian)(xian)(xian)粒體(ti)(ti)(ti)缺陷。PGC-1α是(shi)線(xian)(xian)(xian)粒體(ti)(ti)(ti)穩(wen)態的(de)(de)關鍵(jian)調節(jie)(jie)因子,通(tong)(tong)過協調細(xi)胞核基因組和(he)線(xian)(xian)(xian)粒體(ti)(ti)(ti)基因組編碼的(de)(de)線(xian)(xian)(xian)粒體(ti)(ti)(ti)蛋白的(de)(de)表(biao)達來增(zeng)強(qiang)線(xian)(xian)(xian)粒體(ti)(ti)(ti)生物發生,并通(tong)(tong)過調節(jie)(jie)線(xian)(xian)(xian)粒體(ti)(ti)(ti)質(zhi)量(liang)(liang)控制(zhi)和(he)促進線(xian)(xian)(xian)粒體(ti)(ti)(ti)再生來維(wei)持線(xian)(xian)(xian)粒體(ti)(ti)(ti)數量(liang)(liang)和(he)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)穩(wen)定性。
這項(xiang)研究(jiu)表明,年輕(qing)(qing)血漿(jiang)中的(de)小細(xi)胞(bao)外囊泡(pao)(pao)在(zai)分子、線粒體(ti)、細(xi)胞(bao)和(he)生理水平上(shang)抵(di)消了已經存在(zai)的(de)衰老,其至少部(bu)分通過刺激(ji)PGC-1α表達和(he)增強線粒體(ti)能量代謝(xie)來逆轉退(tui)行性(xing)(xing)改(gai)變和(he)年齡相關的(de)功能障礙。更重要(yao)的(de)是,年輕(qing)(qing)的(de)小細(xi)胞(bao)外囊泡(pao)(pao)作為有(you)前途的(de)天(tian)然載體(ti),可(ke)以穩定(ding)地遞送“返(fan)老還童”因子,而(er)不(bu)具(ju)有(you)毒性(xing)(xing)或免疫原性(xing)(xing),因此,小細(xi)胞(bao)外囊泡(pao)(pao)可(ke)作為一種多功能工(gong)具(ju),幫助(zhu)衰老組織恢復活力,改(gai)善終(zhong)身健康和(he)福(fu)祉。
相關論(lun)文信息://doi.org/10.1038/s43587-024-00612-4
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