鹿角芽基祖細胞(ABPC) 是在再生鹿角中發現的一類獨特的骨骼間充質干細胞,具有強大的干性和體外更新能力。
最近研究發現,干細胞衍生的細胞外囊泡 (EV) 正在成為一種潛在的治療候選物,可以介導供體細胞的有益作用。
2025年7月14日,來自空軍軍醫大學黃景輝團隊等在Nature Aging雜志發表題為“Extracellular vesicles from antler blastema progenitor cells reverse bone loss and mitigate aging-related phenotypes in mice and macaques”的文章。
該研究發現,鹿角芽基祖細胞衍生的囊泡EVs(ABPC)可減弱骨髓干細胞的衰老表型,在老年小鼠和恒河猴中,EVs(ABPC)顯著增加了股骨骨礦物質密度。此外,靜脈注射EVs (ABPC)可改善老年小鼠的身體機能、增強認知功能并減少全身炎癥,同時使表觀遺傳年齡逆轉超過3個月。
值得一提的是,在恒河猴中,EVs ABPC治療也具有神經保護作用,可減少炎癥、改善運動功能并將表觀遺傳年齡降低超過2年。
研究人員首先將純化的 ABPC 與老年大鼠 (A-BMSC) 和胎兒大鼠 (F-BMSC) 的骨髓干細胞 (BMSC) 進行比較,發現ABPC 表現出更高的增殖率、更大的 S 期比例和增強的集落形成 。
鑒于間充質來源的干細胞在體外長期培養過程中通常會發生衰老,在連續培養十代 (P10) 后研究人員評估了衰老標志物,發現 A-BMSC 顯示出增加的衰老相關標志物,而ABPC 則顯示出最低的衰老標志物和最強的成骨分化能力。
此外,ABPC 中的 SA-β-gal 活性分別比 A-BMSC 和 F-BMSC 低 72.4% 和 54.5%。總體而言,與 BMSCs 相比,ABPCs 具有更優異的增殖能力,且更不易衰老。
研究人員進一步比較不同EVs的抗衰老效果,發現EVs(ABPC)在促進細胞增殖方面比 EVs(F-BMSC)和 EVs(A-BMSC)更有效。此外,EVs(ABPC)顯著延長了端粒并降低了 A-BMSC 中的衰老標志物。
值得注意的是,與對照組相比,用 EVs(ABPC)、EVs(F-BMSC)和 EVs(A-BMSC)治療后,A-BMSC 中的 SA-β-半乳糖苷活性降低了 57.9%、23.6% 和 10.0% 。這些結果表明,使用不同的EVs可以不同程度地減弱衰老BMSC的表型,其中EVs(ABPC)表現出最強的效果。
鑒于 ABPC 和 BMSC 是骨骼來源的干細胞,研究人員隨后探究了不同 EVs 對衰老小鼠年齡相關性骨質流失的影響,發現所有 EVs 均增加了骨礦物質密度 (BMD),其中 EVs(ABPC)增幅最大。
同時,EVs(ABPC)在改善骨小梁微結構方面優于 EVs(F-BMSC)和 EVs(A-BMSC),表現為骨體積/總體積 (BV/TV)、骨小梁厚度 (Tb.Th) 和骨小梁數量 (Tb.N) 增加,以及結構模型指數 (SMI) 和骨小梁分離 (Tb.Sp) 降低。
緊接著,研究人員發現 EVs(ABPC)可緩解老年小鼠的多種衰老相關表型,包括改善小鼠的運動協調性和抗疲勞性、降低炎癥表達等。值得一提的是,在老年小鼠中,EVs(ABPC)治療可將 DNA 甲基化年齡平均減少了 3.54 個月。
最后,研究人員發現,EVs(ABPC)干預可增加老年恒河猴的骨量、改善老年恒河猴的運動功能和大腦結構并延緩老年恒河猴的血液和骨髓衰老。令人欣喜的是,EVs(ABPC)治療將老年恒河猴的整體表觀遺傳年齡平均減少了 2.14歲。
總的來說,本研究發現ABPC是一種新興且實用的EVs來源,對健康老齡化干預具有重大轉化價值。
參考文獻:
https://www.nature.com/articles/s43587-025-00918-x
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