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,例如端粒縮短、細胞衰老增多等。其中,免疫系統(tǒng)衰老與骨髓中的造血干細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胞提前出現(xiàn)類似衰老的功能損傷,進而推動免疫衰老。但目前,仍缺乏相關證據(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”加速造血干細胞功能衰退的完整機制。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,導致骨髓中造血干細胞數(shù)量減少、細胞死亡增加,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、慢性溫和應激等狀態(tài)時,其骨髓中的造血干細胞出現(xiàn)了和自然衰老幾乎一樣的“功能障礙”,例如細胞數(shù)量減少、自我更新能力變差,并且更傾向于分化成髓系細胞,而淋巴細胞的生產(chǎn)則顯著下降。同時,這些來自“壓力鼠”的造血干細胞,在移植到健康小鼠體內(nèi)后,會導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)側前額葉皮層和導水管周圍灰質(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)和應激反應有關。當研究者抑制了健康小鼠的這兩個腦區(qū)時,結果讓它們也出現(xiàn)了壓力小鼠特有的造血干細胞缺陷。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。
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▲研究示意圖(圖片來源:參考資料[1])
進一步的分析鎖定了從大腦到骨髓的關鍵調(diào)控分子——亞精胺。亞精胺是一種天然存在的多胺類物質(zhì),此前已被多項研究證實具有促進自噬、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,這種細菌是腸道內(nèi)合成亞精胺的重要來源。當研究人員給壓力小鼠補充羅伊氏乳桿菌后,它們的造血干細胞功能得到恢復。
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圖片來源:123RF
當小鼠處于壓力狀態(tài)時,內(nèi)側前額葉皮層和導水管周圍灰質(zhì)通過交感神經(jīng)系統(tǒng)將信號投射到腸道,導致腸道黏液分泌減少,羅伊氏乳桿菌豐度下降,進而引發(fā)亞精胺耗竭的級聯(lián)反應。
在機制層面,亞精胺的缺失會使得造血干細胞內(nèi)自噬活性下降,并導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,使干細胞陷入“鐵死亡”應激狀態(tài)。
綜上所述,這項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)緩解壓力導致的免疫衰退藥物提供了機制和潛在靶點。
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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