骨髓干细胞恢复老年心脏年轻取得新进展
随着年龄的增长，血管壁和心脏内衰老细胞的增加会导致心血管系统的结构和功能下降。老年人中干细胞数量和质量的下降会阻碍心脏修复和损伤后的再生。年龄增长带来的心脏疾病一直困扰着人们。早在2013年时，多伦多大学卫生网络研究所Li keren团队研究发现心脏中间充质干细胞衍生的祖细胞对老年动心脏物损伤后的恢复有重要影响。随后，在2017年，该团队发现干细胞抗原1（Sca-1）细胞是参与老化心脏再生的关键脊髓干细胞（BM）细胞类型（发表在science子刊），但是还没有确定通过BM 抗原1（Sca-1）细胞恢复活力的老年心脏中的特定细胞类型以及BM Sca-1细胞恢复衰老的心脏活力的潜在机制并不清楚。2019年6月，该团队对骨髓干细胞促进衰老心脏细胞年轻化又有新的研究成果。一篇发表在《Aging Cell》上题为“Long‐term repopulation of aged bone marrow stem cells using young Sca‐1 cells promotes aged heart rejuvenation”的文章，用年轻的骨髓干细胞抗原1（Sca-1）细胞来重构衰老的骨髓干细胞，并使衰老的心脏恢复活力，同时研究了其潜在的分子机制。
思路：
通过比较年轻和衰老小鼠心脏衰老相关基因，确定心脏衰老与年龄相关
确定BM Sca-1细胞恢复活力的老年心脏中的特定细胞类型
BM Sca-1细胞恢复活力的老年心脏机制研究。
研究结果：
1.将来自年轻（2-3个月）或年龄大（18-19个月）的BM Sca-1 +或Sca-1-细胞GFP转基因小鼠移植到经致命照射的衰老小鼠中，产生4组嵌合体：年轻Sca-1 +，年轻的Sca-1−，老的Sca-1 +和老的Sca-1−。四个月后，与复兴相关的基因（Bmi1，Cbx8，PNUTS，Sirt1，Sirt2，Sirt6）和蛋白质（CDK2，CDK4）的表达以及端粒酶活性和端粒酶相关蛋白（DNA-PKcs，TRF-2）的表达均增加了。表达，而在Sca-1 +嵌合心脏中，衰老相关基因（p16INK4a，P19ARF，p27Kip1）和蛋白质（p16INK4a，p27Kip1）的表达降低，尤其是在年轻组中。表明心脏衰老随年龄增长而增加。
2.使用年轻的或年老的BM Sca-1 +或Sca-1-细胞重建老龄受者。研究发现年轻的BM Sca-1细胞减少衰老并改善老年受体心脏内皮细胞的细胞功能
3.在对照组中，通过qPCR芯片鉴定出11个因子显着差异表达，在年轻和老龄野生型小鼠心脏中比较了Cxcr4的基因和蛋白质表达，发现年轻的BM Sca-1细胞通过Cxcl12 / Cxcr4途径降低了老年受体心脏内皮细胞的衰老。
总结：
该研究通过体内BM重建和体外细胞功能测定法证明了BM Sca-1 +细胞对回复衰老心脏的作用。 其中Cxcl12是受体BM细胞中BM Sca-1 +细胞与Cxcr4受体之间相互作用的关键调节剂，从而导致衰老抑制信号通路AKT-FoxO3a-P27的激活。 该途径的激活有助于减少受体心脏内皮细胞的衰老，并改善细胞存活和功能，从而使Sca-1 +细胞在BM重建后能够使衰老的心脏全面恢复活力。
参考文献：
Li J, Li S H, Dong J, et al. Long‐term repopulation of aged bone marrow stem cells using young Sca‐1 cells promotes aged heart rejuvenation[J]. Aging cell, 2019: e13026.