在人類不斷尋求長生不老藥的過程中，科學一直指向干細胞。越來越多的研究表明，保持干細胞健康有助于延長健康壽命。新的發現表明，保持干細胞干凈整潔是不可或缺的一步。

在2023年3月21日在《Cell Stem Cell》發表的研究中，加州大學圣地亞哥醫學院的研究人員發現，血液干細胞使用一種意想不到的方法來清除它們錯誤折疊的蛋白質，并且這種途徑的活性隨著年齡的增長而下降.作者說，促進這種專門的垃圾處理系統可以幫助預防與年齡相關的疾病。

這項研究集中在造血干細胞(HSCs)上，在我們的一生中不斷產生新的血液和免疫細胞。當它們的功能減弱或喪失時，會導致血液和免疫系統紊亂，如貧血、凝血障礙和癌癥。

干細胞將長期存在，因此它們長期生存的需求，讓它們與體內所有短命細胞的連線不同。"

Robert Signer博士，加州大學圣地亞哥分校醫學院副教授

保持干細胞活力的關鍵是維持蛋白質的穩態。

之前的研究工作表明，干細胞包括造血干細胞，合成蛋白質比其他細胞類型慢得多，優先考慮質量而不是數量。這有助于他們在這個過程中減少錯誤，因為錯誤折疊的蛋白質如果堆積起來，會對細胞產生毒性。盡管如此，一些錯誤或蛋白質損傷是不可避免的，因此研究人員開始了解干細胞如何確保這些蛋白質被正確丟棄。

在大多數細胞中，受損或錯誤折疊的蛋白質會被單獨標記處理掉。一種被稱為蛋白酶體的移動蛋白質破壞者找到標記的蛋白質，并將它們分解成它們原來的氨基酸成分。但是在新的研究中，研究人員發現在造血干細胞中蛋白酶體活性特別低。這讓該團隊感到困惑：如果清除受損蛋白質對干細胞如此重要，為什么蛋白酶體的活性較低？

通過一系列后續實驗，研究小組發現造血干細胞使用完全不同的系統。在這里，受損和錯誤折疊的蛋白質被收集并運輸到稱為聚集體中，一旦被集中到一個位置，它們可以在一個稱為聚集吞噬的過程中被溶酶體集體破壞。“這里非常不尋常的是，這一途徑被認為只有在極端壓力反應時才會被觸發，但它實際上是干細胞的正常生理途徑?！盨igner說：“這強調了干細胞防止壓力從而保持健康和長壽的重要性?！?/span>

那么為什么是這種不同的系統呢？蛋白酶體方法的一個主要優點是它可以立即分解蛋白質，產生氨基酸，細胞可以重新利用這些氨基酸來構建新的蛋白質。但是干細胞對制造新蛋白質不太感興趣。因此，作者認為，通過在一個地方儲存受損蛋白質，干細胞可能會創建自己的資源緩存，以便在以后真正需要時使用，如受傷后或再生時。“身體真的不能冒失去干細胞的風險，所以擁有這些原材料儲備可以更好地保護它們，以備不時之需，”Signer說?！?/span>干細胞是馬拉松運動員，但當情況需要時，它們也需要成為世界級的短跑運動員?！?/span>

當研究人員從基因上禁用聚集途徑時，干細胞開始積累聚集的蛋白質，這損害了它們的健康、壽命和再生能力。該小組隨后發現，盡管幾乎所有年輕的干細胞都有聚集體，但在衰老的某個階段，它們幾乎完全消失了。作者認為，干細胞在衰老過程中無法有效破壞錯誤折疊的蛋白質，這可能是其功能下降和導致年齡相關疾病的關鍵因素。

“我們希望，如果我們能夠提高干細胞維持吞噬途徑的能力，我們將在衰老過程中保持更好的干細胞適應性，從而減輕血液和免疫疾病?！盨igner說。作者認為其他類型的干細胞和長壽命細胞如神經元對蛋白質穩態的嚴格調控也可能有類似的途徑，那么促進這種途徑的療法可能對多種器官和疾病有益。