颅骨骨髓终生扩展并保持健康

骨髓产生健康血细胞的能力随着年龄的增长显著下降，导致与年龄相关的炎症和疾病。德国明斯特马克斯普朗克分子生物医学研究所的一支研究团队表明，颅骨骨髓是一个例外，实际上在生命过程中增加了血液生产。颅骨骨髓内的特化血管也继续生长并推动这一扩展，使其成为衰老身体中一个独特的终生血管增长案例。

骨髓微环境调控造血干细胞的自我更新和命运，这些干细胞制造我们体内所有的血细胞。这一复杂且精细调节的造血干细胞维持网络在衰老过程中被破坏，导致免疫细胞的过度生成及其功能的整体下降。作为这一生态位的关键组成部分，血管在大多数器官中数量减少并丧失功能性完整性。脂肪过度积累、骨质流失、严重炎症和髓系细胞相对于淋巴细胞的强烈偏向也是骨髓老化的主要标志。

我们的身体大部分骨骼都含有骨髓，但长骨（如手臂和腿）和平骨（如头骨）是通过不同的发育和骨化过程形成的。由于其薄而近乎透明的物理特性，小鼠头骨长期以来一直被用作活体成像平台，以追踪活体小鼠骨髓中的造血干细胞活动，假设不同骨骼中的所有骨髓微环境都是可比的。

颅骨中的独特环境

马克斯普朗克研究所的研究人员挑战了这一假设，并提出问题：所有骨髓隔室是否以相同方式老化？他们现在发现，颅骨骨髓具有非常独特的性质，使其能够在成年后不断扩展，并在整个生命过程中对老化标志表现出惊人的抵抗力。

这一显著观察结果是在由Ralf H. Adams领导的马克斯普朗克研究团队使用特殊成像技术可视化整个颅顶（即头骨顶部）的整个血管网络和所有骨髓细胞时得出的。使用这种活体免疫荧光方法，科学家们能够比较老化过程中颅顶骨髓的整体变化。

颅顶充满骨髓和血管

该研究的第一作者、Ralf H. Adams实验室的博士后研究员Bong-Ihn Koh在比较完全成长的年轻成年小鼠和95周大的老年小鼠的头骨时遇到了完全意外的变化：“年轻的成年颅顶几乎没有骨髓，我本不期望在老化过程中看到骨髓总量的任何重大变化。但当我第一次查看老年小鼠的头骨时，我惊讶地发现颅顶现在完全充满了骨髓和血管。”这种颅骨骨髓的持续增长也在年轻成人与老年人的CT扫描中得到了观察。

通过各种药物治疗调节血管，科学家们发现颅骨骨髓中的持续血管生长推动了其在整个生命过程中的显著扩展。“我们身体各器官中的大多数血管床在衰老过程中会减少数量和功能。颅骨骨髓在衰老过程中的大幅扩展确实令人惊讶，但颅骨骨髓内血管数量的大幅增加更加令人惊讶。我们认为这是身体中一个非常独特的终生血管增长案例。”Koh说。

不仅颅骨骨髓和血管随着年龄的增长显著增长，而且造血干细胞微环境对关键的老化标志表现出抵抗力，并在整个生命过程中保持惊人的健康状态。“在衰老小鼠的股骨中观察到的所有主要老化标志，如脂肪过度积累、炎症和免疫细胞类型的偏向，在同一小鼠的颅骨骨髓中几乎不存在。事实上，各种功能实验最终证明，衰老的颅骨骨髓微环境使造血干细胞保持在比长骨更好的状态。”Koh说。

不同的途径

目前的研究还显示了老年小鼠颅骨和股骨骨髓中造血干细胞和构成骨髓血管的内皮细胞的分子途径之间的几个差异。“虽然我们现在知道颅骨骨髓在衰老过程中继续增长并保持惊人的健康状态，但我们仍需弄清楚这种滋养和有抵抗力的微环境是如何创建和维持的。”Koh说。“这真的只是冰山一角。了解生态位某些成分的独特调节机制将使我们能够应用这些知识，使其他骨髓隔室也对衰老有抵抗力。”

这项开创性的研究不仅是衰老研究领域的重要贡献，还具有从根本上改变我们对类似组织之间特殊功能的看法的巨大潜力，例如颅骨骨髓在一般生理学和各种疾病中的独特免疫功能。

(全文结束)