科技日報記者 劉霞
據最新一期《自然·生物醫學工程》論文，美國加州大學伯克利分校團隊利用微型器官芯片系統加速了人體脂肪與肝臟組織生物年齡，在短短4天內，以高度生理學準確性模擬了源于誘導多能干細胞的組織約40年的衰老過程。這項新技術可幫助人們更便捷地理解衰老機制，并篩選抗衰老療法，而無需等待數年才能獲得結果。
這款器官芯片模擬了人體“肝脂交互網絡”。芯片內，源自人類誘導多能干細胞的脂肪與肝細胞，被置于獨立卻相通的腔室。微流控通道模擬血液循環，使營養液在組織間流動，重建器官間的“對話”。
團隊將新生組織浸潤于62歲以上捐贈者的血清中循環，并以21—34歲年輕捐贈者血清作為對照。結果顯示，器官芯片中接觸老年血清的細胞，在4天內便呈現出需數十年才能在人體出現的慢性炎癥、血糖調節受損及脂肪代謝紊亂。
此外，傳統觀點認為，損傷積累是隨機的漫長過程，但最新研究顯示，損傷時刻發生，細胞亦在時刻修復。衰老血清似乎抑制了修復能力，加速了損傷堆積。
研究還揭示了衰老的“傳染性”與性別差異。當衰老的脂肪組織與年輕肝臟相連，肝細胞亦會染上衰老跡象。而盡管干細胞基因相同，但男性血清處理的脂肪組織炎癥更重、衰老更甚，印證了男性衰老更快、壽命更短的認知。
該研究同時利用器官芯片評估了抗衰老療法，測試了包括雷帕霉素、催產素等多種干預手段。結果顯示，催產素在減少炎癥、延緩衰老及提高胰島素敏感性方面表現卓越，而雷帕霉素在此實驗中效果甚微。
除作為測試平臺外，團隊還鎖定了11種此前未被關聯的新型衰老生物標志物，為藥物開發提供了新靶點。目前，該技術已申請專利，商業化進程正在加速。
