自噬过程竟能改变干细胞“命运”，抗衰老再多一“利器”

近日，加州大学旧金山分校的研究人员发现了控制血液和免疫系统衰老的关键机制，希望可以找到1种方法用来减缓或逆转与老化相干的慢性炎症疾病、贫血、血液癌症及危机生命的感染疾病。

关键机制在于在发育初期产生的1群罕见的成体干细胞与自噬作用间存在的关联。自噬作用是1种细胞内重要的清除和回收进程。

该研究结果已于3月1日在nature期刊上发表。在这项新研究中，研究团队发现自噬进程不但起到处理细胞废物的作用，对保持造血干细胞（HSCs）造血功能也是必不可少的。造血干细胞是血液细胞中的成体干细胞，具有长时间自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜能，如生产携带氧气的红细胞和具有凝血功能的血小板。

同时，研究人员发现自噬进程通过将具有代谢活性的HSCs转变成静息状态实现对HSCs的监控检查，这类静息状态类似于冬眠。这类检查伴随着HSCs的生命活动将1直存在。

据高级科学家Emmanuelle Passegué博士说，“自噬进程在干细胞中的这类生物学作用之前完全是未知的。”

Passegué的研究小组发现，未能正常的激活自体吞噬进程对血液系统产生深远影响，能够致使某些血细胞类型的不平衡产生。自噬缺点还下降了HSC在将其移植到经照耀的小鼠中时再生全部血液系统的能力，这类移植类似于骨髓移植程序。

研究人员还发现，老龄鼠体内70%的HSCs未经历过自噬进程，这些细胞表现出常见的功能障碍特点。但是，30%的HSCs经历了自噬进程，这些细胞的生物活性与新生HSCs相当。

医治老化疾病前景展望：

Passegué指出：研究人员已发现了多种组织特异性干细胞，这些干细胞的生理功能均随着细胞年龄的增加而降落。这是1个崭新地研究领域，是Passegué实验室小组最近几年来研究的重点。

该研究的第1作者，Theodore Ho进行了大量的实验和分析，其比较了老龄鼠的HSC和年轻小鼠的HSC特点，所有小鼠的基因组均进行了编辑改造，不经历自噬进程。他们发现年轻小鼠中自噬的丧失足以驱动许多在老龄鼠血液中自然产生的缺点，包括HSC的细胞外观的变化和各种类型血细胞正常比例的破坏。

之前的研究表明，自噬进程引发细胞内的“囊”构成，其可以吞噬和消化份子，乃至是主要的细胞结构，包括线粒体—细胞内的发电厂。但在新的研究中，研究人员发现，基因程序性的自噬缺失激起了HSCs中DNA的修饰。这些“表观遗传”DNA修饰改变了基因的活性，改变了HSC的发展命运。这些修饰触发了某些血细胞不成比例的产生，并下降了HSC在移植时再生全部血液系统的能力。

相比之下，依然表现出高频自噬进程的少数老HSC能够保持他们的线粒体活性和代谢活动的检查，并且可以在移植后重建1个健康的血液系统，类似于年轻小鼠。

Passegué指出：这1发现可能提供1个有趣的医治方法，用于重新激活所有老化HSC的自噬进程，减慢血液系统的老化。我们希望能找到1种方法真正改良干细胞，并通过预防血癌发展和提供更好的免疫系统，从而利用这类方法造福老年人。

Theodore T. Hoetal. Autophagy maintains the metabolism and function of young and old stem cells,Nature(2017).

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