衰老过程中造血与间充质细胞的动态互作及其在骨骼病理中的调控机制

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Mechanisms of Ageing and Development 5.3

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  本研究系统探讨了衰老过程中骨骼干细胞(SSCs)与造血干细胞(HSCs)的功能衰退机制,揭示细胞衰老(SASP)通过促炎因子分泌导致骨髓脂肪化、骨量减少的病理过程,阐明了IL-6、TNF-α等炎症因子在骨质疏松中的作用,为靶向衰老细胞治疗年龄相关骨骼疾病提供了新思路。

  

随着人口老龄化加剧,骨质疏松等年龄相关性骨骼疾病已成为重大公共卫生问题。骨骼作为动态器官,其健康状态依赖于造血干细胞(HSCs)和骨骼干细胞(SSCs)的精密调控。然而衰老过程中,这两种关键干细胞的功能衰退导致骨髓微环境失衡——SSCs向脂肪细胞分化增多形成"黄骨髓",HSCs造血功能下降伴随慢性炎症,最终引发骨质疏松、贫血等疾病。这种恶性循环背后,细胞衰老(SASP)分泌的IL-6、TNF-α等炎症因子如同"衰老信号弹",不断破坏骨骼稳态。

美国罗切斯特大学医学中心Pignolo Robert J.团队联合Chandra Abhishek等学者在《Mechanisms of Ageing and Development》发表综述,系统梳理了衰老过程中HSCs与SSCs的互作机制。研究采用衰老分子标志物检测、谱系追踪技术,结合临床样本分析,发现:

【Hematopoietic cells】部分揭示:衰老HSCs呈现DNA损伤累积、线粒体功能障碍等特征,其分化倾向 myeloid(髓系)导致促炎微环境,这种"造血偏航"通过IL-1α等因子远程调控骨骼细胞。

【Bone marrow niche】章节显示:年轻SSCs通过CXCL12-SDF1α
/CXCR4轴维持HSCs静息状态,而衰老SSCs该功能丧失,形成恶性循环。

【Cellular senescence】重点阐明:衰老细胞分泌的SASP包含PGE2
等分子,既抑制SSCs成骨分化又激活破骨细胞,形成"衰老-骨质疏松"轴。

结论指出,靶向衰老细胞清除或SASP阻断可能成为干预新策略。该研究为理解"造血-骨骼"轴衰老机制提供了系统框架,其揭示的IL-6/GM-CSF等靶点已衍生出多项临床试验。正如作者所述:"衰老微环境的重编程或许不能完全逆转时钟,但足以让生理年龄的指针回拨"。

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