脐带间充质干细胞改善D-半乳糖诱导衰老小鼠的胸腺和脾脏功能

《Scientific Reports》：Human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells improve thymus and spleen functions in d -galactose-induced aged mice

本研究聚焦于免疫衰老问题，探讨脐带间充质干细胞（UC-MSCs）对D-半乳糖诱导衰老小鼠胸腺和脾脏功能的影响，发现其可显著改善免疫器官结构和功能，调节肠道菌群，为延缓免疫衰老提供新策略

　　随着年龄增长，免疫器官如胸腺和脾脏的结构与功能逐渐退化，导致免疫功能下降和免疫衰老。免疫衰老与胸腺退化、脾脏功能受损密切相关，而肠道菌群的改变也与衰老过程有着复杂联系。为了延缓免疫衰老，贵州医科大学的研究人员开展了一项研究，探讨脐带间充质干细胞（UC-MSCs）对D-半乳糖诱导衰老小鼠胸腺和脾脏功能的影响，以及其对肠道菌群的调节作用。研究结果表明，UC-MSCs治疗显著延缓了胸腺和脾脏的萎缩，降低了衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）阳性细胞的数量，下调了衰老相关基因p16、p53、p21和RB的表达，激活了Nrf2/HO-1通路，增强了抗氧化酶活性，调节了肠道菌群的平衡。该研究为延缓免疫衰老提供了新的潜在策略，具有重要的科学意义和应用前景。论文发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用的主要关键技术方法包括：从健康新生儿脐带中分离培养UC-MSCs，并通过流式细胞术鉴定其表面标志物；建立D-半乳糖诱导的衰老小鼠模型，并进行UC-MSCs移植；对小鼠胸腺和脾脏组织进行H&E染色、Masson三色染色、SA-β-gal染色、免疫组化分析；检测血常规指标、血清免疫球蛋白水平、抗氧化酶活性及氧化应激标志物；通过16S rDNA基因测序分析肠道菌群结构和多样性。

在研究结果方面，UC-MSCs显著改善了胸腺和脾脏的形态和器官指数，增加了胸腺和脾脏的体积和重量，逆转了D-半乳糖诱导的胸腺和脾脏萎缩。在血液指标方面，UC-MSCs治疗显著恢复了白细胞计数（WBC）、淋巴细胞计数（LYM#）和淋巴细胞百分比（LYM%），提高了血清免疫球蛋白IgG和IgM水平。在组织微结构和衰老方面，UC-MSCs治疗改善了胸腺和脾脏的组织结构，减少了胶原沉积，降低了SA-β-gal阳性细胞比例。在氧化应激方面，UC-MSCs治疗显著提高了血清中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性，降低了丙二醛（MDA）水平。在免疫反应和炎症方面，UC-MSCs治疗下调了血清中促炎细胞因子TNF-α和IL-6的水平，上调了抗炎细胞因子IL-2的水平。在衰老相关基因方面，UC-MSCs治疗显著下调了胸腺和脾脏组织中p16、p53、p21和RB基因的表达。在Nrf2/HO-1信号通路方面，UC-MSCs治疗显著上调了Nrf2和HO-1基因和蛋白的表达，下调了Keap1基因的表达。在肠道菌群方面，UC-MSCs治疗显著提高了肠道菌群的α多样性和β多样性，改变了肠道菌群的组成结构，增加了有益菌的相对丰度，降低了有害菌的相对丰度。

在结论和讨论部分，研究表明UC-MSCs通过下调衰老标志基因p16、p53、p21和RB，延缓衰老进程，减轻D-半乳糖诱导的氧化损伤。此外，UC-MSCs激活Nrf2/HO-1通路，增强抗氧化酶SOD、CAT和GSH-Px的表达，改善免疫功能障碍，增强整体免疫力，并调节肠道菌群组成，恢复肠道稳态。该研究为利用UC-MSCs对抗免疫衰老提供了新的视角，为开发延缓衰老的治疗策略提供了科学依据。然而，研究也存在一些局限性，如未深入探讨所有与衰老相关的生物学过程，未评估UC-MSC治疗对胸腺和脾脏功能的长期影响，仅使用了一种小鼠模型，且未考虑人类复杂的生理和病理环境对UC-MSCs疗效和安全性的影响。未来研究应进一步探索这些方面，以更全面地了解UC-MSCs对衰老的影响。