人类造血系统随年龄增长而功能下降,机体表现出干细胞再生能力下降、血细胞减少、免疫功能失调和血癌风险增加等现象,但 70 岁后,人的造血功能会出现突然下降的现象,原因一直不明。

2022年6月1日,英国剑桥大学的研究人员在《自然》(Nature)发文介绍了他们对老年人血液成分的分析结果:70岁以上老年人的造血功能将断崖式下降,血液成分发生“灾难性”的变化,血癌和贫血风险增加,白细胞对抗感染的能力减弱。这一发现为干预和减缓衰老提供了新线索。

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论文作者团队研究了从新生儿至81岁各年龄段的人类血细胞,发现65岁以下成年人的骨髓中,有2万至20万种不同类型的干细胞,它们产生了各种各样的红细胞和白细胞。但对于65岁以上的人群来说,情况截然不同,他们中大约一半的血细胞来自区区10~20种类型的干细胞,血细胞多样性大大降低,他们的健康状况自然大受影响。

那么为何会出现上述情况呢?研究团队做出解释:

虽说参与造血的干细胞会随时间推移而积累突变,不过这些变化大多数都无害,但问题在于,当罕见的“驱动”突变(driver mutations)出现,令突变干细胞生长更快,情况就大不一样——这时通常会产生低质量的血细胞。

当一个人三四十岁时,此类异常干细胞几乎没有生长优势,但年逾古稀后,这些快速生长的干细胞开始主导血细胞生产,劣质血细胞占比越来越高。

新研究的通信作者之一、癌症基因组学专家彼得·坎贝尔(Peter Campbell)博士表示:“异常造血干细胞数量的快速增长可以解释为什么70岁以上人士会出现如此急剧的衰弱,它们与血癌和贫血有关,也会使人体对感染和化疗等的抵抗力降低。”

“鉴于对其他器官系统的认知,我们觉得上述理论也适用于许多类似的观察结果。”研究人员正计划在皮肤中寻找相似的过程,以了解为什么衰老会导致皱纹和伤口愈合缓慢。

另一位联合通信作者、威康-英国医学研究理事会(Wellcome-MRC)剑桥干细胞研究所助理教授艾丽莎·劳伦蒂(Elisa Laurenti)博士指出,慢性炎症、吸烟、感染和化疗都可能产生具有致癌突变的干细胞。

“我们预测这些因素可能也会导致衰老相关的血液干细胞多样性下降。鉴于这一发现,我们现在准备致力于探索一个令人激动的任务,那就是弄清楚这些新发现的突变是如何影响老年人血液功能的——认知此过程将帮助我们学习如何把疾病风险降至最低,促进更健康的老龄化。

坎贝尔表示:“终极目标是实现对衰老过程的干预、减缓;就目前来说,我们至少已经找到了一个可用于测量生物年龄的选项。”

资料来源:

Research may reveal why people can suddenly become frail in their 70s

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