干细胞具有出色的自我更新和分化能力，使其成为再生医学和治疗应用中的基本工具。根据其潜能，干细胞被分为几类：全能性、多能性、多向性和单能性。干细胞可以分化为特定类型的细胞，修复受损组织并恢复功能，在治疗各种退行性疾病、损伤和免疫相关疾病方面具有巨大潜力。其固有特性使其成为细胞治疗、组织工程甚至基因治疗载体的理想候选者（Zhu, Ling等人 2019, Robert和Stimamiglio 2021, Piao, Huang等人 2022）。
在多能干细胞中，间充质干细胞（MSCs）已成为最有前景的临床应用候选者之一。MSCs可从各种成人组织中分离，包括骨髓、脂肪组织、脐带和牙髓，使其在临床使用中相对易于获取。它们能够分化为多种中胚层谱系，如成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞，这是其主要特征之一。此外，MSCs具有免疫调节特性，能减少炎症并增强组织修复，这对自身免疫性疾病、慢性炎症和组织损伤等情况尤为有益。这些细胞还表现出低免疫原性，允许进行潜在的异体移植而不产生显著的排斥反应风险。因此，MSCs在再生医学领域得到了广泛研究，包括治疗肌肉骨骼疾病、心血管疾病和神经系统疾病（Le Blanc和Davies 2018, Guo, Yu等人 2020, Xiao, Xu等人 2021）。
然而，MSCs临床转化面临的一个重大挑战是复制性衰老（RS）。RS是指细胞在经历一定次数的细胞分裂后失去增殖能力的过程，通常与端粒缩短和累积的细胞应激有关。对于MSCs而言，RS导致其再生能力下降，包括分化潜力降低、旁分泌信号减弱和免疫调节功能改变。MSCs在体外扩增期间出现RS进一步限制了其在临床环境中的可扩展性和治疗效果。由于RS导致干性和功能丧失，损害了其在长期细胞治疗中的实用性，引发了对大量使用扩增MSCs进行患者治疗的可行性的担忧（Deng, Ouyang等人 2021, Jeske, Yuan等人 2021, Jin, Lu等人 2021）。
鉴于迫切需要克服这些局限性，了解MSC中RS的分子机制至关重要。从不同供体年龄来源分离的MSCs表现出一定的变异性，这种变异性源于固有的年龄相关生物学差异和微环境因素，这些因素会影响其行为和治疗潜力（Fong, Chak等人 2011, Hass, Kasper等人 2011, Papait, Vertua等人 2020, Petrenko, Vackova等人 2020, Costela-Ruiz, Melguizo-Rodríguez等人 2022）。这种变异性导致在确定特定治疗应用中最佳MSC来源方面存在差异。基于组学的研究揭示了控制MSCs中这一过程的多个因素，包括氧化应激、DNA损伤和细胞周期调控改变（Fernandez-Rebollo, Franzen等人 2020, He, Liao等人 2023）。尽管最近的证据表明供体年龄是MSC群体衰老状态异质性的一个重要来源，成人组织衍生的MSCs表现出更多的衰老细胞状态，因此与围产期组织衍生的MSCs相比具有更高的群体水平衰老相关转录特征（Gao, Chi等人 2023），但来自不同供体年龄的MSCs一旦被诱导进入RS，是否表现出共同的核心衰老程序或不同的供体年龄依赖性转录特征仍然在很大程度上未被探索。为了填补这一空白，我们进行了一项整合多组学分析，包括转录组学荟萃分析和甲基化组学验证，根据供体年龄阶段将MSCs分为五组：多能性衍生（pMSC）、少年（jMSC）、青年成年（yaMSC）、中年成年（maMSC）和老年成年（oaMSC）。需要注意的是，供体年龄是发育/时间阶段的代理指标，并不构成生物年龄的直接测量。与仅计算自出生以来的年数的时间年龄不同，生物年龄反映了基因、环境和生活方式因素对细胞和组织功能的累积影响（Li, Zhang等人 2023）。这一区别促成了分子衰老时钟的开发，这些计算模型通过追踪随时间累积的分子变化来估算生物年龄（Rutledge, Oh等人 2022, Liu, Lai等人 2026）。其中，表观遗传时钟是最成熟的，利用特定CpG位点的年龄相关DNA甲基化（DNAm）模式来预测生物年龄。第一代时钟，如Horvath泛组织时钟（353个CpG位点），旨在准确预测时间年龄（Horvath和Raj 2018）。第二代时钟，包括PhenoAge和GrimAge，整合了临床生物标志物和健康结果来预测发病率和死亡率风险，提供了更大的临床实用性（Lu, Quach等人 2019, You, Wang等人 2025）。然而，这些测量方法并未在本研究中直接应用。尽管如此，时间年龄与生物年龄之间的概念区别强调了在评估MSC衰老时考虑年龄相关分子变化的重要性。通过整合和分析来自多项研究的数据，我们旨在提供关于跨供体年龄连续谱中导致MSC复制性衰老的遗传和表观遗传因素的综合概述，这可以为未来策略提供指导，以更好地通过减轻供体年龄特异性衰老相关功能障碍来增强MSC的治疗潜力。
