人一上年纪，干细胞也跟着变老。科学家早就知道，那些最终变成血细胞的干细胞会出现明显的衰老迹象，有时会导致白血病、过度凝血和其他疾病。
加州大学圣克鲁兹分校研究人员的一项新研究揭示，即使血液干细胞衰老，它们变成的细胞往往几乎不受影响。科学家们提供了证据，表明特定的“母”细胞可能起到缓冲作用，保护血液免受衰老影响。
这项研究由生物分子工程教授卡米拉·福斯伯格和生物化学博士毕业生珍娜·迈尔斯领导，研究结果发表在《干细胞报告》杂志上。他们的工作为血细胞如何产生提供了令人耳目一新的意外发现，对骨髓移植的安全性也有重要影响。
MPPs：一道缓冲屏障
福斯伯格在干细胞生物学研究所和巴斯金工程学院的实验室主要研究血细胞的发育，以及它与凝血、心脏病、癌症、传染病等的关系。
血液形成干细胞，也就是造血干细胞，存在于骨髓中，具有独特的自我复制能力，能够终生为身体造血。像所有干细胞一样，它们在分化为最终特化形态的过程中会经历几个阶段。
随着身体衰老，造血干细胞会显示出明显的衰老迹象，但由此产生的血细胞并不总是受到影响。为了理解其中的原因，研究人员决定研究多能祖细胞（MPPs），这是一种在许多血细胞的分化过程中，于第一阶段产生的“母体”血细胞。
首先，他们将年轻和年老的小鼠MPPs移植到新宿主体内，以观察它们是否能在这种环境中产生新细胞。移植是评估血细胞功能的金标准，也是治愈人类癌症和遗传异常患者的手段。令人惊讶的是，尽管造血干细胞功能随年龄增长而下降，他们发现年长和年轻的MPPs之间没有功能上的差异。
“我们发现的初步数据真的很让人振奋，即移植后功能没有随年龄变化——然后我们又进一步深入挖掘了一下，”Myers说。
为了进一步探索这些发现，他们检查了年轻和年老的MPPs，以寻找细胞增殖和线粒体功能——即细胞产生能量的能力如何——的变化。这些都是造血干细胞显示衰老迹象的已被充分记录的特征，但结果还是一样，他们发现MPPs依然没有显著变化。
“当人们谈论造血干细胞衰老时，他们往往会关注这些因素，也确实能看到随着衰老发生的巨大变化，”迈尔斯说。“我们想在同样的条件下测试MPPs，让我们既兴奋又惊讶的是，我们发现竟然没有显著变化。”
在分析基因表达时，研究人员发现，在年轻和年老的造血干细胞之间，有超过600个基因发生了显著变化，而在年轻和年老的MPPs之间，只有126个差异表达的基因。这一发现离不开生物信息学专家帕洛玛·梅迪纳的严谨贡献。
研究人员还检查了其他祖细胞——在分化过程中处于更后阶段的其他类型的母细胞——中的这些相同变化，同样也没有发现随年龄增长而产生的差异。
“我们认为MPP是产生这种缓冲效应的主要细胞，但其他祖细胞之间同样没有功能上的差异。我觉得以前人们并没有真正考虑到这个方面，”Forsberg说。
安全的骨髓移植
这些发现有助于证实骨髓移植的安全性，骨髓移植是血癌及其他血液和免疫系统疾病的常见治疗方法。既然造血干细胞衰老通常不会传递给其他血细胞，意味着医生可以更有信心地接受来自年长供体的骨髓，甚至在进行自体（autologous）骨髓移植时也是如此。
研究人员提出了三种假设来解释这些MPP如何可能起到缓冲作用，把这个问题留给其他研究人员去解答。但对于Forsberg实验室而言，这篇论文有助于将该实验室正在进行的研究重点转向一种不经过MPP阶段的血液祖细胞，因为这些细胞已被证明会随年龄增长导致血栓异常和心血管疾病的风险增加。
本研究的其他贡献者包括Forsberg实验室的前博士生Atesh Worthington和Donna Poscablo，现任博士生Raana Mogharrab，以及博士后Saran Chattopadhyaya和Marcel Rommel。
更多信息：Jenna Myers 等，造血干细胞衰老对祖细胞功能影响甚微，Stem Cell Reports（2026）。DOI: 10.1016/j.stemcr.2026.102965
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