37000cm威尼斯生命科学学院教授张辰宇、陈熹、王延博，医学院教授方雷等人发现，年轻血浆中的小细胞外囊泡具有显著延长寿命、恢复整体生理功能以及逆转与年龄相关的退化变化的能力。近日，相关研究成果发表于《自然-衰老》。
研究团队聚焦于直径小于200纳米的小细胞外囊泡，将年轻小鼠或人类的小细胞外囊泡重复注射给老年小鼠，探索它们的“返老还童”作用。通过体内和体外模型，该研究进一步阐明了年轻的小细胞外囊泡在逆转与年龄相关损伤和退行性变化中的关键作用的分子基础。
具体来说，来自年轻血浆的小细胞外囊泡可在分子、线粒体、细胞和生理水平上对抗预先存在的衰老。将年轻的小细胞外囊泡静脉注射到老年小鼠体内可延长其寿命，减轻衰老表型，并改善与年龄相关的多个组织的功能衰退。每周向20月龄的老年雄性小鼠注射年轻的小细胞外囊泡，可使其中位寿命延长至1031天。其中最长寿的小鼠存活了1266天，相当于人类的120岁至130岁。这一延长寿命的效果超过了热量限制饮食、二甲双胍及烟酰胺的效果。
研究团队通过定量蛋白质组学分析发现，经过年轻的小细胞外囊泡治疗后，老年组织的蛋白质组发生了显著变化，这些变化与代谢过程密切相关。从机制上说，年轻的小细胞外囊泡通过其携带的miRNA货物在体外和体内刺激线粒体稳态关键调节因子PGC-1α的表达，从而改善线粒体功能并减少老年组织的线粒体缺陷。
这项研究证明，年轻血浆中的小细胞外囊泡及其包裹的miRNA在分子、线粒体、细胞和生理水平上抵消了已经存在的衰老，其通过刺激PGC-1α表达和增强线粒体能量代谢来逆转退行性改变和与年龄相关的功能障碍。年轻的小细胞外囊泡作为“焕活因子”，可以稳定地发挥“返老还童”的功效，而不具有毒性或免疫原性。因此，小细胞外囊泡可作为一种多功能工具，帮助衰老组织恢复活力。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s43587-024-00612-4
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