Nature Aging丨空军军医大学&西工大&中科院昆明动物所团队合作揭示:干细胞囊泡可逆转猴子衰老!

Nature Aging 新研究用一湾生命科技 3D-AI 非人灵长类行为分析系统,捕捉到老年猴动得更灵、整体运动活性更好!一湾硬核AI技术,见证抗衰新突破!

干细胞囊泡能抗衰老?衰老相关疾病占全球疾病负担的 23%,衰老是不可避免的过程,而年轻个体来源的特定生物活性物质有助于抗衰老;干细胞的 “小囊泡” 能传递成分、发挥抗衰老作用且更安全。这些 “囊泡” 里藏着独特的 “抗衰密码”。它们真能让老年动物重拾活力?科学家用老年恒河猴做实验,并借助一湾生命科技的三维精细行为分析系统,通过高速摄像机,详细记录猴子 35 分钟里的自由活动,追踪它们 14 种动作和 21 组身体位置变化,深入揭示:这些囊泡会不会让衰老的恒河猴动得更久、更灵活、恢复其运动功能?这背后,或许藏着人类对抗衰老、找回活力的新希望。

2025年7月14日,空军军医大学黄景辉副教授、西北工业大学邱强教授、空军军医大学罗卓荆教授、西北工业大学王文教授、中国科学院昆明动物所姚永刚研究员合作(空军军医大学西京医院骨科郝一鸣、于贝贝、秦铭泽,西北工业大学秦涛,中国科学院昆明动物研究所王建红为该论文共同第一作者)在Nature Aging发表了题为"Extracellular vesicles from antler blastema progenitor cells reverse bone loss and mitigate aging-related phenotypes in mice and macaques"的研究论文。研究发现,骨骼间充质干细胞鹿角芽基祖细胞 (ABPCs)来源的细胞外囊泡(EVs^ABPC)在体外可减轻骨髓干细胞的衰老表型,在老年小鼠和恒河猴中能增加 骨密度 、改善身体机能与认知功能、减少全身炎症、逆转表观遗传年龄等,表明 ABPCs 是具有健康衰老干预转化价值的 EVs 实用来源。

ABPCs 来源的细胞外囊泡可改善老年恒河猴的运动功能

本论文先通过体外细胞实验展开研究:以纯化的 ABPC 为核心研究对象,同时应用老年大鼠骨髓干细胞(A-BMSC)、胎儿大鼠骨髓干细胞(F-BMSC)进行体外细胞实验。结果显示,ABPC 表现出更高的增殖率。鉴于上述细胞实验以及后续小鼠实验均取得良好结果,研究人员进一步将研究推进至恒河猴模型,以更深入地探索 ABPC 的潜在价值。研究采用 EVs^F-BMSC 作为 EVs^ABPC 的对照。该实验共纳入 9 只 16-18 岁(相当于人类 56-63 岁)的老年雌性恒河猴,并将其分为三组进行静脉注射:分组1 (n=3) 注射生理盐水,分组2 (n=3) 注射 EVs^F-BMSC,分组3 (n=3) 注射 EVs^ABPC。整个给药过程持续 20 周,每次注射剂量为 15 mg,每两周注射 1次,总计注射 10 次。

本研究采用三维精细灵长类动物行为分析系统,进一步探究了 EVs^ABPC 对老年恒河猴运动功能的影响,对恒河猴的运动轨迹、单位时间内的整体活动水平及姿势运动学特征进行评估(图 a-e)。高速摄像机记录了 35 分钟的自由活动与休息状态,追踪 14 种动作类型及 21 组代表性身体位置(图 a)。治疗后,接受 EVs^ABPC 处理的恒河猴在具有明显位移的运动(如行走、右转、左转、向左看及抬头)上所花费的时间,显著长于接受 F-BMSC 来源外泌体(EVs^F-BMSC)和生理盐水处理的组别(图 b);而 EVs^F-BMSC 组与生理盐水组之间未观察到显著差异(图 b)。EVs^ABPC 组还表现出更丰富的活动位置多样性及更快的运动速度(图 c、d),尤其是在头部、背部及尾部(图 e)。总体而言,EVs^ABPC 显著增强了老年恒河猴在陌生环境中的整体运动活性。


随后,本研究采用 Brinkman 旋转板任务评估猴子的手部灵活性(该指标可反映上肢运动能力)(图 f)。治疗后,EVs^ABPC 组与 EVs^F-BMSC 组均能提高顺时针任务中的取食成功率并缩短食物探索时间(图 g),但 EVs^ABPC 组表现出更快的反应速度和更高的成功率(图 g),表明 EVs^ABPC 处理可改善老年恒河猴的手部精细抓握能力及姿势适应性。此外,为减少短期记录可能产生的偏差,研究人员采用 ActiGraph 无创监测颈圈,在恒河猴熟悉的环境及生活条件下对其长期运动活动进行监测(图 h)。结果表明,EVsABPC 组老年恒河猴的总步数及每分钟平均步数显著高于其他组,这与三维精细灵长类行为分析结果一致(图 6i)。上述数据表明,EVs^ABPC 处理可改善衰老引起的运动功能减退。

图源:Nature Aging 2025

:clap:值得一提的是,该研究论文使用了一湾生命科技(BAYONE)的 BehaviorAtlas 3D-AI非人灵长类行为分析系统 (BehaviorAtlas NHP Explorer/Analyzer software)。本系统可以允许猴子自由移动,并可以在三维层面分析猴子的精细行为。本系统是国内首家3D-AI精细行为学分析系统,超越传统动物行为分析技术,创新应用前沿的3D-AI技术;多个视角同步拍摄,避免遮挡和视角偏差,采集精度达毫米级;无需物理标记,追踪21+个身体点,实现行为全面量化;精准的多种动作识别( 攀爬、跳跃、悬挂、散步、站立、抬头等),构建行为谱, 捕捉猴子行为的每个细节计算多种参数,全三维多身体部位轨迹可视化,多种行为指标的分组对比,专业级可视化图表输出,满足SCI论文发表要求

图源:Nature Aging 2025

如果您对 BehaviorAtlas 3D-AI 非人灵长类行为分析系统感兴趣,欢迎通过公众号私信或扫描下方的微信二维码联系我们,我们将竭诚为您提供更多信息和帮助。

参考文献:

Hao Y, Yu B, Qin M, Qin T, Wang J, Wei Y, Zhao C, Xing Y, Yuan Y, Xue T, Xue B, Zhang Y, Huang H, Yu X, Ji Y, Qiu M, Zhou Y, Xia B, Ma T, Li S, Wu H, Gao X, Yang Y, Guo L, Zhang Y, Wang Z, Sun H, Gao X, Huang Z, Lv L, Wu D, Li Z, Yao Y, Wang W, Luo Z, Qiu Q, Huang J. Extracellular vesicles from antler blastema progenitor cells reverse bone loss and mitigate aging-related phenotypes in mice and macaques. Nature Aging. 2025 Jul 14. doi: 10.1038/s43587-025-00918-x.

1 个赞