過往研究發(fā)現(xiàn),長期心理壓力與生物衰老加速密切相關(guān),例如端粒縮短、細(xì)胞衰老增多等。其中,免疫系統(tǒng)衰老與骨髓中的造血干細(xì)胞功能衰退有著密切聯(lián)系。因此從理論上來看,心理壓力很可能會讓造血干細(xì)胞提前出現(xiàn)類似衰老的功能損傷,進(jìn)而推動免疫衰老。但目前,仍缺乏相關(guān)證據(jù)證明這一邏輯成立。
近日,Cell Stem Cell雜志上發(fā)表了一項(xiàng)重要研究,首次揭示了心理壓力通過“腦-腸-骨髓軸”加速造血干細(xì)胞功能衰退的完整機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),長期心理壓力會顯著抑制大腦特定腦區(qū)的神經(jīng)元活動。同時,導(dǎo)致骨髓中造血干細(xì)胞數(shù)量減少、細(xì)胞死亡增加,這些變化都為推動免疫衰老埋下了重要隱患。
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研究首先借助小鼠模型發(fā)現(xiàn),當(dāng)小鼠長期處于各種心理壓力,如神經(jīng)損傷疼痛、慢性溫和應(yīng)激等狀態(tài)時,其骨髓中的造血干細(xì)胞出現(xiàn)了和自然衰老幾乎一樣的“功能障礙”,例如細(xì)胞數(shù)量減少、自我更新能力變差,并且更傾向于分化成髓系細(xì)胞,而淋巴細(xì)胞的生產(chǎn)則顯著下降。同時,這些來自“壓力鼠”的造血干細(xì)胞,在移植到健康小鼠體內(nèi)后,會導(dǎo)致后者重建血液系統(tǒng)的能力也出現(xiàn)受損情況。
而回到神經(jīng)系統(tǒng)層面,研究人員發(fā)現(xiàn)壓力小鼠大腦中兩個特定區(qū)域——內(nèi)側(cè)前額葉皮層和導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的神經(jīng)元活動顯著降低了,這兩個區(qū)域通常與情緒調(diào)節(jié)和應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。當(dāng)研究者抑制了健康小鼠的這兩個腦區(qū)時,結(jié)果讓它們也出現(xiàn)了壓力小鼠特有的造血干細(xì)胞缺陷。反之,在壓力小鼠中激活這兩個腦區(qū),則能有效“挽救”干細(xì)胞的功能。這表明,心理壓力通過影響大腦特定區(qū)域的活性,啟動了下游的級聯(lián)反應(yīng)。
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▲研究示意圖(圖片來源:參考資料[1])
進(jìn)一步的分析鎖定了從大腦到骨髓的關(guān)鍵調(diào)控分子——亞精胺。亞精胺是一種天然存在的多胺類物質(zhì),此前已被多項(xiàng)研究證實(shí)具有促進(jìn)自噬、延緩衰老的作用。在壓力小鼠的骨髓和血清中,亞精胺水平顯著下降。這種變化與腸道內(nèi)羅伊氏乳桿菌豐度降低有關(guān),這種細(xì)菌是腸道內(nèi)合成亞精胺的重要來源。當(dāng)研究人員給壓力小鼠補(bǔ)充羅伊氏乳桿菌后,它們的造血干細(xì)胞功能得到恢復(fù)。
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圖片來源:123RF
當(dāng)小鼠處于壓力狀態(tài)時,內(nèi)側(cè)前額葉皮層和導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)通過交感神經(jīng)系統(tǒng)將信號投射到腸道,導(dǎo)致腸道黏液分泌減少,羅伊氏乳桿菌豐度下降,進(jìn)而引發(fā)亞精胺耗竭的級聯(lián)反應(yīng)。
在機(jī)制層面,亞精胺的缺失會使得造血干細(xì)胞內(nèi)自噬活性下降,并導(dǎo)致線粒體無法及時清除。積累的線粒體產(chǎn)生大量活性氧,引發(fā)脂質(zhì)過氧化,使干細(xì)胞陷入“鐵死亡”應(yīng)激狀態(tài)。
綜上所述,這項(xiàng)研究完整揭示了心理壓力通過影響大腦,到破壞腸道微生物穩(wěn)態(tài),最后造成造血干細(xì)胞功能衰退的全過程。這一發(fā)現(xiàn)不僅提示心理壓力的更加深層次危害,也為針對性開發(fā)緩解壓力導(dǎo)致的免疫衰退藥物提供了機(jī)制和潛在靶點(diǎn)。
參考資料:
[1] Psychological stress drives aging-like hematopoietic stem cell dysfunction through a brain-gut-bone marrow axis. Cell Stem Cell (2026). DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2026.05.012
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