在角色升級類游戲中，最激動人心的，莫過于從重復的日程中突然解鎖角色新技能的時刻，并發出那句感慨：“原來還能這樣”！最近，“表觀遺傳時鐘之父”Steve Horvath教授及其團隊就經歷了這樣的驚喜瞬間！

在研究老年肌肉再生的實驗中，他們發現，衰老細胞清除劑對于細胞而言可能并不止清除老細胞這么簡單，而是還藏有潛在的抗衰技能——影響DNA的甲基化狀態，促進肌肉組織再生！下面這篇來自《Aging Cell》上的研究[1]，就重點介紹了這一令人興奮的發現！

對了！在今年9月即將開幕的時光派第六屆衰老干預論壇上，本文的參與者Steve Horvath教授也將蒞臨現場，Steve Horvath教授既是“表觀遺傳時鐘之父”，也是Altos Labs劍橋科學研究所首席研究員。屆時，誠邀各位一同來聆聽這位抗衰大拿更多的精彩見解！

為了更充分地理解今天的發現，先來簡單回顧一下舊知識：衰老細胞清除劑（Senolytics）是什么？

Senolytics指的是一類選擇性誘導衰老細胞凋亡的藥物，它們的核心作用機制是：靶向衰老細胞的抗凋亡通路（SCAPs）

具體來說，當機體決定清除體內的衰老細胞時，衰老細胞呢，也不甘魚肉，而是通過激活多種信號通路，來幫助自己抵抗死亡。這些通路涉及凋亡調控蛋白BCL-2家族成員（如BCL-2、BCL-xL）、FOXO4/p53通路和PI3K/AKT通路等等。

圖注：衰老細胞通過各種通路抵抗自身凋亡的“命運”（實心箭頭：促進或激活；帶頭橫線：抑制或阻斷）[2]

Senolytics，就以抑制衰老細胞這些抗凋亡通路而“發家”，它們能恢復衰老細胞對凋亡的敏感性，從而使其乖乖就范。具體藥物代表有槲皮素、達沙替尼……

圖注：典型的Senolytics藥物及其作用靶點

清除衰老細胞，不止因其“占地方”，還因為它們會釋放炎癥因子、蛋白酶和各種信號分子（統稱為SASP），往往誘發慢性炎癥、組織功能衰退等麻煩。Senolytics通過清除衰老細胞這一SASP的源頭，來減少炎癥并改善組織的微環境！

圖注：衰老相關分泌表型SASP因子的影響（有利有弊，利處是短暫而局部的，危害是慢性且系統性的）[3]

清除衰老細胞，改善組織環境，減少炎癥和改善免疫，從而延緩衰老。長久以來，這是Senolytics進攻衰老的主旋律。

直到，新型藥物BI01的使用，解鎖了Senolytics更多的抗衰潛能。

作為Senolytics中的一員，BI01原本被認為能通過干擾腫瘤抑制因子p53與MDM2蛋白的結合，解除MDM2對p53的抑制，激活細胞程序性死亡，從而誘導衰老細胞凋亡。

在本研究中，研究人員用氯化鋇誘導了小鼠肌肉損傷后再生的過程（主要為了觀察肌肉再生中的甲基化變化）。他們發現，與同齡對照組（肌肉未損傷）相比，那些已經很老（24-25個月）的小鼠，雖然年紀大了，但它們的肌肉組織在修復再生后，DNA甲基化年齡竟能減少多達68%！而使用BI01進一步增強了這種組織再生引起的甲基化年齡逆轉的效果。

圖注：實驗方案（上）；不同DNA甲基化時鐘測量結果（下）

深入研究發現，這背后竟是一場大規模DNA甲基化“開關”重置的結果。

具體來說，沒有藥物干預的老年小鼠的肌肉再生過程中，大約有1/4（8.7萬個）的DNA甲基化位點發生了改變。其中，在基因“開頭”的關鍵區域，有8798個“開關”被打開了（低甲基化，基因活躍），另外1032個“開關”被關閉了（高甲基化，基因沉默）。

圖注：肌肉再生修復過程中，基因層面發生了DNA甲基化的重塑

相比而言，BI01干預的老年小鼠的肌肉再生過程中，也有相似數量（8.7萬個）的甲基化位點發生了改變，但在關鍵區域，基因的“開關”被打開的數量更多（9046個），且是一些膠原蛋白（Col）家族基因、組蛋白去乙酰化酶（Hdac）家族基因和發育相關的基因（Hox）等。

圖注：對照和藥物處理的老年骨骼肌中關鍵基因家族（Col、Hdac等）的啟動子區域甲基化情況

有趣的是，這些在BI01作用下變得活躍的基因，剛好是一群參與肌肉再生的主力軍。如膠原蛋白家族的Col1a1基因，它編碼的蛋白是肌肉中含量最多、對應激反應最敏感的膠原蛋白。BI01打開了它的“開關”，在組織學上表現為膠原蛋白更新變多了，重建變活躍了。

圖注：用BI01清除衰老細胞后，組織學顯示肌肉在重建膠原方面做得更好了（R-CHP染色技術專門捕捉正在重塑的膠原蛋白）

總結起來就是：肌肉的再生過程會改變基因的“開關”。這種改變在老年小鼠中最劇烈，尤其是藥物BI01介入后。也就是說，衰老細胞清除藥物能加強肌肉組織再生時DNA甲基化的重塑過程，使關鍵基因更容易“被激活”，從而讓肌肉變年輕的過程更加順利！

之前我們知道，衰老細胞清除劑（Senolytics）清除掉老細胞，然后使組織變得年輕化。現在又知道它還有促進DNA甲基化重塑的潛力，那么接下來的問題就有必要探討一二：

在肌肉再生的過程中，BI01到底是清除衰老細胞后，改善了組織微環境，然后允許甲基化重編程呢？還是清除衰老細胞后，觸發了甲基化重編程，從而改善了組織微環境？

從研究內容來看，目前的證據可能更傾向于第一種解釋。

研究顯示，在沒有肌肉再生的條件下，單獨給予BI01并沒有改變甲基化時鐘。這反映出BI01和甲基化重編程之間是需要一定條件才能觸發的過程，而這個條件或許正是清除衰老細胞后正在年輕化的肌肉組織！

圖注：在沒有肌肉再生的條件下，單獨給予BI01沒有改變甲基化年齡

此外，眾所周知，肌肉再生是由肌肉干細胞（即衛星細胞）驅動的。衛星細胞在肌肉損傷后會被激活，增殖，產生新的肌肉細胞，從而恢復肌纖維的結構完整性和功能。

在研究中，年輕肌肉在再生時能快速打開衛星細胞和代謝相關的“關鍵開關”，而老年肌肉中這些開關多數響應不佳（PS：并不代表衛星細胞功能完全喪失），這可能是老年肌肉再生速度慢、質量差的核心原因

圖注：年輕小鼠專屬激活的衛星細胞調控基因，在老年小鼠中沒有同樣響應

問題又來了：老年肌肉再生中的大規模的DNA甲基化的積極改變還來自哪里？

事實上，老年肌肉再生可能涉及了多種細胞類型（終末分化的肌纖維、衛星細胞、肌肉纖維脂肪生成祖細胞FAPs等）的協同表觀遺傳調控，如：

老年肌肉再生后，多個Hdac基因在啟動子區域出現了低甲基化，且在接受BI01的小鼠中更為顯著和廣泛。這些表觀遺傳變化可能部分來源于融合進肌纖維的衛星細胞所形成的終末分化肌核的表觀重塑，也可能反映了再生過程中FAPs甲基化狀態的改變，需要進一步探討。

圖注：干細胞分化圖示（通常終末分化細胞如肌纖維的DNA甲基化圖譜已經“封印”不再變化，研究則提示其在肌肉損傷再生過程及BI01作用下可能會發生表觀遺傳重塑！）

重點是，BI01通過清除衰老細胞，優化組織再生微環境，間接促進了肌肉再生的這種表觀遺傳重塑，從而與肌肉組織合力促成了表觀遺傳向年輕方向的重構！

無論年齡如何，肌肉嚴重損傷后也會出現具有衰老特征的細胞，但在老年組織中這些特征會在肌肉恢復后持續存在，并影響DNA的甲基化狀態。這或許是衰老細胞清除劑參與后肌肉組織變得更為年輕的關鍵。

另外，研究也提示，衰老細胞清除劑類藥物可能具備尚未充分認識的表觀遺傳調節潛力，這為后續研究Senolytics的多面作用提供了新的方向！

2025年9月20-21日，時光派第六屆衰老干預論壇即將盛大開幕。Steve Horvath教授也將親臨現場發表精彩演講。如果對本研究感興趣，歡迎大家參加本次論壇。屆時可與Steve Horvath教授面對面交流，還有機會聆聽來自全球各地數十位衰老生物學界頂尖學者分享的最新研究成果和前沿見解！

參考文獻: