周期性治疗性静脉切开放血术通过促进骨髓功能缓解系统性衰老表型

《Aging Cell》：Periodic Therapeutic Phlebotomy Mitigates Systemic Aging Phenotypes by Promoting Bone Marrow Function

本研究首次发现周期性治疗性静脉切开放血（PTP）可通过重塑骨髓微环境（改善间充质干细胞功能、修复内皮细胞），逆转D-半乳糖诱导的衰老模型中造血干细胞（HSC）的髓系偏态分化，降低外周血衰老相关分泌表型（SASP）水平，进而改善多器官（脑、肝、肾、骨骼肌等）的组织退化及认知/运动功能衰退，为衰老干预提供了安全可行的临床转化策略。

　　

2.1 PTP改善衰老相关的认知与运动功能

在D-半乳糖诱导的衰老大鼠和小鼠模型中，周期性治疗性静脉切开放血（PTP）显著逆转了Y迷宫自发交替行为率的下降（图1B-C）和Morris水迷宫的空间学习记忆障碍（图1D-E）。开放场实验进一步显示PTP组动物中央区域活动时间和总运动距离明显恢复（图1F）。尾悬吊实验、跑步力竭时间和强迫游泳测试均表明PTP能有效缓解衰老相关的抑郁样行为和运动耐力下降（图S1G-L）。这些行为学改善提示PTP对神经系统和运动系统具有广谱抗衰老作用。

2.2 PTP逆转多组织器官的衰老表型

分子检测发现，PTP显著降低了海马、心脏、肝脏、肾脏等组织中CDKN2A、CDKN1A、IL-6、TNF-α等衰老标志物表达（图S2aA-C）。肝脏SA-β-gal⁺细胞数和DNA损伤标记p-γH2A.X阳性率在PTP干预后明显减少（图2A-B），油红O染色和天狼星红染色显示肝脂沉积和纤维化得到缓解（图S2bA-E）。肾脏中SA-β-gal⁺细胞和脂质沉积同样被PTP抑制（图2C-D），而主动脉NO水平恢复和SA-β-gal⁺细胞减少提示血管功能改善（图2H-I）。微CT分析显示PTP部分恢复股骨骨小梁数量与间距（图2K-L），皮肤组织学检测发现上皮厚度、胶原含量及Ki67⁺增殖细胞均显著增加（图2M-N）。

2.3 PTP促进神经发生与神经元兴奋性恢复

免疫荧光显示PTP组海马齿状回DCX⁺未成熟神经元和SOX2⁺神经前体细胞数量显著回升（图3A-C），且神经前体细胞中Ki67⁺增殖比例及ASCL1⁺转扩增细胞比例同步增加（图3C-D）。衰老相关因子IL-6、CDKN2A、CDKN2B及DNA损伤标记p-γH2A.X在SOX2⁺细胞中的共表达被PTP抑制（图3E-H）。电生理记录表明PTP组小鼠海马CA1区LTP诱导后的fEPSP斜率升高（图3I-J），mEPSC频率恢复提示突触传递功能改善（图3K-M）。Sholl分析进一步证实PTP能增加海马和皮层神经元的树突复杂性（图3N-O）。

2.4 PTP通过恢复外周血功能发挥抗衰老作用

PTP干预后，外周血中SASP因子水平下降，而长寿蛋白Klotho和牛磺酸浓度显著回升（图4A-C）。氧化应激指标MDA降低，SOD和GSH-PX活性增强（图4D-F）。流式细胞术显示胸腺、脾脏及外周血中T细胞（CD3⁺）和B细胞（B220⁺）比例恢复（图4G），脾脏和胸腺的SA-β-gal⁺细胞减少（图4H），提示免疫器官衰老延缓。

2.5 PTP重塑骨髓造血微环境促进年轻化造血

骨髓SA-β-gal⁺细胞在PTP干预后减少（图5A-B），造血负调控因子TGF-β1水平下降（图5C）。流式分析发现PTP逆转了衰老相关的HSC、ST-HSC、MPP1/5过度累积（图5D），同时恢复Pre-GM、Pre-MegE、MEP等髓系祖细胞平衡，抑制GMP和MKP的异常扩增（图5J-N）。骨髓微环境方面，PTP增加CD31^hiSca-1^hi动脉内皮细胞（AEC）比例（图5P-Q），培养的BMSC中p16、p21等衰老标志蛋白表达下降，细胞增殖（MTT法）和S期比例升高，凋亡率降低（图5R-V）。这些结果说明PTP通过改善骨髓基质细胞功能重建年轻造血生态。