南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授張辰宇、陳熹、王延博，醫(yī)學(xué)院教授方雷等人通過研究揭示了一項重大發(fā)現(xiàn)：年輕血液中的小細(xì)胞外囊泡（sEVs）具有顯著延長壽命、恢復(fù)整體生理功能以及逆轉(zhuǎn)與年齡相關(guān)的退化變化的能力。4月16日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然—衰老》。

南大研究團隊聚焦于直徑<200納米的小細(xì)胞外囊泡，并通過將來自年輕小鼠或人類的小細(xì)胞外囊泡重復(fù)注射給老年小鼠，探索它們的“返老還童”作用。通過體內(nèi)和體外模型，該研究進(jìn)一步闡明了年輕的小細(xì)胞外囊泡在逆轉(zhuǎn)年齡相關(guān)損傷和退行性變化中的關(guān)鍵作用的分子基礎(chǔ)。

具體來說，來自年輕血漿的小細(xì)胞外囊泡在分子、線粒體、細(xì)胞和生理水平上對抗預(yù)先存在的衰老。將年輕的小細(xì)胞外囊泡靜脈注射到老年小鼠體內(nèi)可延長其壽命，減輕衰老表型，并改善與年齡相關(guān)的多個組織的功能衰退。每周向20月齡的老年雄性小鼠注射年輕的小細(xì)胞外囊泡，可使其中位壽命延長至1031天，比C57BL/6J雄性小鼠通常840天的壽命延長了22.7%。其中最長壽的小鼠存活了1266天，相當(dāng)于人類的120-130歲。這一延長壽命的效果超過了熱量限制飲食、二甲雙胍及煙酰胺的效果。

他們通過定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，年輕小細(xì)胞外囊泡治療后老年組織的蛋白質(zhì)組發(fā)生了顯著變化，這些變化與代謝過程密切相關(guān)。從機制上來說，年輕的小細(xì)胞外囊泡通過其攜帶的miRNA貨物在體外和體內(nèi)刺激PGC-1α的表達(dá)，從而改善線粒體功能和減輕老年組織的線粒體缺陷。PGC-1α是線粒體穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，通過協(xié)調(diào)細(xì)胞核基因組和線粒體基因組編碼的線粒體蛋白的表達(dá)來增強線粒體生物發(fā)生，并通過調(diào)節(jié)線粒體質(zhì)量控制和促進(jìn)線粒體再生來維持線粒體數(shù)量和質(zhì)量的穩(wěn)定性。

這項研究表明，年輕血漿中的小細(xì)胞外囊泡在分子、線粒體、細(xì)胞和生理水平上抵消了已經(jīng)存在的衰老，其至少部分通過刺激PGC-1α表達(dá)和增強線粒體能量代謝來逆轉(zhuǎn)退行性改變和年齡相關(guān)的功能障礙。更重要的是，年輕的小細(xì)胞外囊泡作為有前途的天然載體，可以穩(wěn)定地遞送“返老還童”因子，而不具有毒性或免疫原性，因此，小細(xì)胞外囊泡可作為一種多功能工具，幫助衰老組織恢復(fù)活力，改善終身健康和福祉。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s43587-024-00612-4

來源：中國科學(xué)報