Cell子刊｜中国科学院学者证实利用胚胎干细胞外泌体，可实现“返老还童”- 大数跨境

全球生物科技

2025-01-21

导读：miRNA（微小RNA）作为细胞内的调控因子，在调控衰老过程中发挥了至关重要的作用。

撰文｜陈思 GBT团队

随着年龄的增长，人体的各种功能逐渐衰退，衰老成为不可避免的生物过程。然而，随着科技的不断进步，衰老研究逐渐揭示出衰老背后的分子机制，尤其是与衰老密切相关的衰老细胞（Senescent Cells, SnCs）。近几年，科学家发现，miRNA（微小RNA）作为细胞内的调控因子，在调控衰老过程中发挥了至关重要的作用，特别是miR-302b这一新兴分子。

2025年1月15日，河南省科学院、中国科学院生物物理研究所姬广聚研究员、薛愿超研究员及上海中医药大学博鳌国际医院吴红金教授等人在 Cell 子刊 Cell Metabolism 上发表了题为：Exosomal miR-302b rejuvenates aging mice by reversing the proliferative arrest of senescent cells 的研究论文。

什么是衰老细胞（Senescent Cells, SnCs）？

衰老细胞是指在遭遇压力、损伤或者其他因素后，细胞周期停止增殖，并处于一种“长期非分裂”状态的细胞。这些细胞虽然处于静止状态，但它们依然能够分泌多种细胞因子，产生一种被称为“衰老相关分泌表型”（Senescence-Associated Secretory Phenotype, SASP）的物质，影响周围细胞的功能，甚至促使其进一步衰老。

随着衰老细胞在机体的积累，它们会导致组织功能衰退，促进慢性炎症，影响器官修复和再生。因此，衰老细胞的积累被认为是衰老的主要原因之一，也是许多与年龄相关疾病（如癌症、心血管疾病、糖尿病、阿尔茨海默症等）的重要诱因。

miR-302b：一把逆转衰老的“钥匙”

miR-302b是一种小型非编码RNA，属于miRNA家族。miRNA作为基因表达的负调控因子，能够通过与靶基因的mRNA结合，调节基因的转录水平，从而影响细胞的生物学功能。

在过去的研究中，miR-302b主要因其在胚胎发育和干细胞自我更新中的重要作用而被关注。然而，近年来的研究发现，miR-302b同样在衰老过程中表现出了独特的潜力。具体来说，miR-302b可以通过调节衰老细胞的相关基因，逆转衰老细胞的增殖停滞，从而促进细胞的再生与修复，达到延缓衰老的效果。

miR-302b逆转衰老的机制主要通过以下几个途径实现：

1. 抑制衰老相关基因的表达

研究表明，miR-302b可以下调衰老相关的关键基因，如CDKN1a（编码p21蛋白）和Ccng2。这些基因是细胞周期的负调控因子，参与衰老细胞的增殖停滞。通过抑制这些基因，miR-302b可以解除细胞周期的抑制，促进衰老细胞恢复增殖能力，从而达到“逆转”衰老的效果。

2. 恢复细胞周期进程

通过miR-302b的调控，衰老细胞可以重新启动细胞周期，恢复到正常的增殖状态。在研究中，科学家使用了miR-302b处理衰老的IMR-90人类成纤维细胞，结果发现这些细胞表现出了显著的增殖恢复。通过对比基因表达谱，miR-302b处理过的衰老细胞中，细胞增殖相关基因如PCNA、MKI67、CDK1等显著上调。

3. 改善衰老相关的慢性炎症

除了促进衰老细胞的增殖，miR-302b还通过抑制衰老细胞分泌的炎症因子来缓解衰老引发的慢性炎症。研究发现，miR-302b能够抑制IL-6、TNF-α等炎症因子的表达，从而改善衰老相关的免疫功能衰退，增强机体的自我修复能力。

4. 提高细胞的基因组稳定性

在衰老过程中，DNA损伤的积累是导致细胞衰老的重要因素之一。miR-302b通过调控基因稳定性相关的标志物，如H3K9me3，能够促进细胞对DNA损伤的修复，保持基因组的稳定性，从而进一步抑制衰老进程。

为了验证miR-302b的抗衰老效果，研究人员在衰老小鼠中进行了相关实验。通过长期向小鼠体内递送miR-302b，研究团队发现，小鼠在30个月的时间里表现出显著的衰老逆转效应。

1. 体能和记忆力改善

在连续几个月的体能测试中，miR-302b治疗的小鼠表现出更好的表现，尤其是在抓握力测试和水迷宫记忆测试中。与对照组小鼠相比，miR-302b小鼠的抓握力显著增强，逃逸潜伏期大幅缩短，表现出更强的记忆力和学习能力。

2. 减少衰老细胞积累

通过SA-β-gal染色，研究发现miR-302b递送后，衰老小鼠的多个器官（如肝脏、皮肤、肾脏等）中的衰老细胞数量显著减少。这表明miR-302b能够有效清除衰老细胞，减缓器官衰退。

3. 减轻慢性炎症

进一步的实验表明，miR-302b能够显著降低衰老小鼠体内的炎症水平，尤其是通过ELISA和细胞因子阵列测试发现，miR-302b显著减轻了衰老小鼠血液中的慢性炎症反应。

miR-302b的安全性

尽管miR-302b在衰老小鼠中展现出了令人鼓舞的效果，但对于其长期递送的安全性问题，研究团队进行了长期跟踪研究。在24个月的观察期内，miR-302b的递送并未导致小鼠出现肿瘤或其他疾病的发生。这为miR-302b在抗衰老治疗中的应用提供了强有力的安全性保障。

miR-302b作为一种具有强大潜力的抗衰老分子，未来有望成为抗衰老治疗中的一项重要手段。通过调节衰老细胞的基因表达，逆转衰老过程，miR-302b不仅能够延缓衰老的生理过程，还能够改善与衰老相关的慢性疾病。

然而，目前的研究大多集中在小鼠模型上，miR-302b在人类中的具体应用仍需更多的临床数据支持。未来，随着miR-302b递送技术的进步及其在临床试验中的验证，miR-302b或许能够为抗衰老医学开辟一条全新的道路。

撰文｜陈思 GBT团队

审核 | 刘主编

编辑 | 全球生物科技

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