“炎症老化”会导致老年人骨骼愈合能力的丧失

慢性炎症的增加——而不是时间的流逝——是受伤的骨头不能随着年龄的增长而愈合的主要原因。这是一项针对小鼠和人类的研究的发现，该研究于3月18日发表在《科学》杂志上美国国家科学院院刊（PNAS）.

结果围绕着已知的分解，由于磨损，蛋白质机器和人类生活所必需的大分子细胞，其残留物会触发免疫系统．首先研究它在摧毁入侵微生物中的作用，这个系统也可以对人体自身的蛋白质产生反应炎症，这是一种对抗损伤部位感染的反应，并过渡到愈合过程．

目前的研究解释了这种由年龄驱动的免疫信号增加是如何削弱干细胞的能力的骨装修过。该研究的作者说，这导致老年骨骼中的干细胞数量减少，并降低了它们在骨折后帮助生成新骨的能力。研究小组还用阿司匹林的抗炎成分治疗衰老小鼠，恢复了骨骼干细胞的数量和功能。

“我们的研究结果表明，与年龄相关的炎症——被称为‘炎症-衰老’——是骨骼干细胞数量和功能下降的罪魁祸首，而骨骼干细胞能够使骨骼愈合，”资深研究作者、纽约大学医学院整形外科和细胞生物学系助理教授Philipp Leucht医学博士说。

在美国，削弱骨骼的疾病是最常见的损伤之一，一份报告估计，每五次损伤中就有三次以上发生在肌肉骨骼系统。研究人员说，虽然骨折很少致命，但会极大地降低生活质量，随着年龄的增长，一些骨折会永远无法愈合，这种情况会更加严重。

不是岁月的问题

目前的研究是基于对人类患者的观察，骨髓中的干细胞数量随着年龄的增长而显著减少，随着干细胞数量的减少，骨折需要更长时间才能愈合。研究小组随后转向小鼠模型，探索相关机制。

研究人员发现，将年轻小鼠的干细胞暴露在年老小鼠的血清中，它们的干细胞分裂和繁殖的可能性降低了四倍，这种不可逆的状态被称为衰老。过去的研究还表明，衰老的干细胞发出信号，促使炎症形成恶性循环。

具体来说，研究小组发现，将年轻小鼠的干细胞暴露于老年小鼠的血清中，间接激活了关键的免疫相关蛋白NFκB。作为已知的免疫反应的核心，NFκB与DNA相互作用，打开几个促炎基因。实验表明，这种蛋白质的信号会导致骨骼干细胞停止繁殖。

此外，长期使用阿司匹林中的一种成分水杨酸钠治疗，可以抑制NFκB信号和相关的衰老诱导慢性炎症增加骨骼干细胞的数量和对骨愈合的贡献。进一步的实验表明，抗炎治疗改变了干细胞中数千个基因的作用，使它们恢复到在年轻骨骼干细胞中看到的遗传特征。

“这些结果表明，阻碍老年人骨骼愈合的是炎症，而不是实际年龄，”该研究的第一作者、纽约大学医学院的研究生安妮·玛丽·约瑟夫森说。她说，将这一发现转化为未来治疗的一个障碍是使骨干细胞恢复活力抗炎药骨折后的急性炎症也会被阻断，而这对成功的骨愈合是必要的。

她说，这表明，更直接的应用可能是使用抗炎药物来建立干细胞池，而不是在骨折后，而是在选择性骨科手术(如髋关节或膝关节置换术)前几周。在这种情况下，手术前会使用消炎药，但在手术前会被切断，为正常愈合所必需的急性炎症让路。

此外，基因结果表明，信号通路可能是未来药物治疗的目标，以减轻与年龄相关的干细胞慢性炎症，而不损害骨损伤后迅速发生的炎症类型。