南京大學生命科學學院張辰宇、陳熹、王延博教授，醫學院方雷教授等人通過研究揭示了一項重大發現：年輕血液中的小細胞外囊泡（sEVs）具有顯著延長壽命、恢復整體生理功能以及逆轉與年齡相關的退化變化的能力。

衰老是一個不可避免的時間依賴性過程，最終限制了細胞維持有效內穩態和修復機制的能力，導致全身生理功能普遍下降。衰老相關慢性疾病（例如心血管疾病、糖尿病、神經退行性疾病以及癌癥）給醫療衛生系統帶來巨大負擔。因此，了解衰老的基本機制，制定衰老及其相關疾病的防治策略是非常必要的。

在機制上，衰老過程主要歸因于細胞、細胞器和大分子中隨機損傷的逐漸積累。損傷的確切機制尚不完全清楚，但可能包括幾個細胞自主過程，包括基因組不穩定、端粒損耗、表觀遺傳改變、蛋白酶穩態喪失、營養感知失調、線粒體功能障礙、細胞衰老和干細胞耗竭等。然而，非細胞自主機制，特別是細胞、組織和器官之間相互作用的改變，對衰老也至關重要。

血液中存在的環境因素促進了組織和器官之間的有效相互作用，對維持全身健康狀態至關重要。因此，年齡相關的疾病惡化也被認為是由組織通訊障礙引起的，而血液循環中的分子是主要促發因素。

在南大學者最新的研究中，研究團隊聚焦于直徑<200納米的小細胞外囊泡（sEV），并通過將來自年輕小鼠或人類的sEV重復注射給老年小鼠，探索它們的“返老還童”作用。通過體內和體外模型，該研究進一步闡明了年輕的sEV在逆轉年齡相關損傷和退行性變化中的關鍵作用的分子基礎。

具體來說，來自年輕血漿的小細胞外囊泡（sEV）在分子、線粒體、細胞和生理水平上對抗預先存在的衰老。將年輕的sEV靜脈注射到老年小鼠體內可延長其壽命，減輕衰老表型，并改善與年齡相關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sEV，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。

定量蛋白質組學分析發現，年輕sEV治療后老年組織的蛋白質組發生了顯著變化，這些變化與代謝過程密切相關。從機制上來說，年輕的sEV通過其攜帶的miRNA貨物在體外和體內刺激PGC-1α的表達，從而改善線粒體功能和減輕老年組織的線粒體缺陷。PGC-1α是線粒體穩態的關鍵調節因子，通過協調細胞核基因組和線粒體基因組編碼的線粒體蛋白的表達來增強線粒體生物發生，并通過調節線粒體質量控制和促進線粒體再生來維持線粒體數量和質量的穩定性。

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

相關研究成果于4月16日發表于國際頂級期刊《Nature》的子刊《Nature Aging》上。南京大學陳驍銳、駱陽、朱卿、章競子、黃歡為論文共同第一作者，南京大學陳熹、王延博、方雷、張辰宇為論文共同通訊作者。

揚子晚報/紫牛新聞  楊甜子

校對 王菲