根據(jù)德國癌癥研究中心 (DKFZ) 和干細胞研究所 HI-STEM 的科學(xué)家最近發(fā)表的一篇文章，在小鼠中，早期到中年的炎癥會導(dǎo)致功能性造血干細胞永久性衰退。在受到炎癥攻擊后，造血干細胞的再生能力被抑制了至少一年，這表明感染和炎癥可能是與年齡相關(guān)的組織功能下降的主要驅(qū)動因素。與此一致，在生命早期暴露于此類挑戰(zhàn)的小鼠發(fā)展出臨床相關(guān)的衰老特征，這些特征通常在老年人中觀察到。
骨髓中的造血干細胞為構(gòu)成血液系統(tǒng)的不同細胞類型提供終生補充。此外，它們還能夠在稱為“自我更新”的過程中制造新的干細胞。在老年人中，經(jīng)常發(fā)生造血系統(tǒng)疾病，例如貧血或某些形式的血癌。這些疾病被認為是由與年齡相關(guān)的干細胞自我更新下降引起的。然而，在高度控制、無病原體條件下飼養(yǎng)的小鼠模型很少自發(fā)發(fā)展出這種與年齡相關(guān)的疾病。
據(jù)專家介紹，這種與年齡相關(guān)的造血系統(tǒng)功能喪失的原因是一種稱為炎癥的慢性低度炎癥狀況，它只會在晚年發(fā)展并損害造血干細胞的功能。“然而，我們想要回答的問題是生命早期的炎癥和感染德國癌癥研究中心和干細胞研究所 HI-STEM 的 Mick Milsom 說：“可以永久性地破壞血液干細胞，從而促進血液系統(tǒng)的老化。因此，我們進行了耗時的實驗來確定我們?nèi)绾斡^察感染和炎癥后對干細胞功能的抑制作用，并得出令人驚訝的結(jié)論，即我們從未看到任何干細胞恢復(fù)的證據(jù)，這表明這一過程是持久的，甚至可能是不可逆的。”
用促炎物質(zhì)或細菌對小鼠進行多次攻擊，注射間隔為 4 周。每輪挑戰(zhàn)之間缺乏干細胞恢復(fù)意味著這些治療產(chǎn)生了累加的抑制作用，支持了解釋與年齡相關(guān)的組織功能障礙和疾病的模型：感染或炎癥的單獨實例可以對干細胞產(chǎn)生累積抑制作用細胞功能，即使相隔數(shù)月或數(shù)年。
研究人員隨后確定了造血功能障礙的原因：造血干細胞無法自我更新，因為它們被迫分裂以響應(yīng)炎癥刺激。缺乏自我更新的長期后果是造血系統(tǒng)變得疲憊不堪。“在老鼠身上的這一觀察結(jié)果與普遍的學(xué)說相矛盾：我們以前認為，在炎癥攻擊后，造血干細胞會恢復(fù)到所謂的休眠狀態(tài)，從而保持其自我更新的能力，”米爾索姆在解釋他工作的這一令人驚訝的方面時說.
重要的是，年輕小鼠的炎癥導(dǎo)致造血系統(tǒng)的持續(xù)變化，類似于老年人常見的與年齡相關(guān)的變化。這些包括貧血和骨髓中細胞數(shù)量減少。“年輕時的炎癥和感染似乎加速了造血系統(tǒng)的老化，”米爾索姆在總結(jié)研究結(jié)果時說。“我們的下一個挑戰(zhàn)是探索預(yù)防性抗炎治療是否可以延緩與年齡相關(guān)的血液系統(tǒng)疾病的發(fā)展，同時仍然保持對病原體的免疫反應(yīng)。”
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