《Cell Reports》期刊： 干细胞“年轻因子”CBX4与细胞衰老关系的新发现
在之前的文章中说过，NAD+补充剂可以激活干细胞，增强干细胞的能力，详细请点击👉《Cell》杂志：NAD+能够激活造血干细胞，有助白血病和淋巴瘤，现有研究表明，干细胞中的年轻因子CBX4与细胞衰老有紧密联系，此发现可能为衰老相关疾病的防治提供崭新的思路。
细胞衰老和干细胞耗竭作为机体衰老的重要标志，是驱动老年疾病发生发展的重要因素。骨关节炎是一种常见的衰老相关疾病，其发病率随年龄增长而逐渐增加。伴随着衰老，关节内的多种细胞，如软骨细胞、滑膜细胞、间充质干细胞均发生细胞衰老及功能退化。其中，间充质干细胞的衰老被认为是骨关节炎发病的重要诱因之一。
因此，研究干细胞衰老的机制并寻找应对策略对于骨关节炎的治疗具有重大意义。然而，如何能使这些干细胞保持“年轻态”？是否能找到缓解或治疗骨关节炎的有效新途径？中国科学院生物物理研究所刘光慧研究组、北京大学汤富酬研究组和中国科学院动物研究所曲静研究组合作4年，最终找到间充质干细胞的“年轻化”因子。
间充质干细胞（mesenchymal stem cell, MSC）是一种具有自我复制能力和多向分化潜能的成体干细胞，来源于中胚层，能够分化成成熟细胞，例如成骨细胞，软骨细胞和脂肪细胞等。
间充质干细胞的抗衰老潜力
来源于它特殊的性质：
能够自我更新，分化成不同的成熟细胞，参与组织损伤修复：这种能力随年龄增长而下降；
低免疫原性：MSC异体移植安全，不会触发强烈的免疫反应，安全性高；
分泌功能：MSC能够分泌免疫调节因子、趋化因子、支持祖细胞的营养因子、血管再生因子、抑制疤痕因子、抗凋亡因子、伤口愈合相关因子、各型胶原蛋白以及各种溶菌酶等，发挥免疫调节功能，抑制炎症。
间充质干细胞的衰老会导致机体生理衰老（生理功能逐渐衰退）和病理衰老（以动脉粥样硬化，骨质疏松症，骨关节炎等为特征）。因此衰老的间充质干细胞也被认为是重要的治疗靶点。
今年3月26日，我国科学家首次发现了人间充质干细胞（hMSC）中的年轻因子CBX4。研究成果以“Maintenance of nucleolar homeostasis by CBX4 alleviates senescence and osteoarthritis”为题发表在国际学术期刊《细胞报告》（Cell Reports）。
研究人员首先对比了正常和衰老的人间充质干细胞，发现在年老的hMSC中，多梳抑制复合物1（PRC1）中的CBX4蛋白表达量明显更低。
hMSC中CBX4蛋白的Western印迹分析：
hMSC在复制衰老过程中CBX4水平降低
为了进一步验证CBX4在维持hMSC稳态中的作用，研究人员通过CRISPR/Cas9技术靶向敲除了CBX4，得到了CBX4缺陷型（CBX4-/-）人胚胎干细胞（hESC），他们发现，CBX4的缺乏使细胞更容易过早衰老：
图中灰色曲线为正常hMSC，
绿色曲线为敲除了CBX4的hMSC，生长速率明显降低
敲除CBX4的hESC（CBX4-/-）中，
作为衰老标志物的β-半乳糖苷酶活性更高
而CBX4的过表达可减轻细胞衰老：
与对照组相比，慢病毒载体介导的CBX4过表达
有效地减轻hMSC中的复制衰老
除了在细胞层面验证了CBX4的作用外，研究者还将载有CBX4的慢病毒注入骨关节炎的小鼠的关节囊，观察到关节软骨的侵蚀与炎症反应得到抑制，骨关节炎的症状得到缓解：
与对照组（Luc组）相比，
CBX4过表达抑制了关节软骨（蓝色部分）侵蚀，
左图为无关节炎小鼠
为了进一步揭示CBX4调节hMSC衰老的分子机制，研究者鉴定了262种候选蛋白质作为潜在的CBX4-相互作用配偶体，他们发现，CBX4的抗衰老作用是通过维持核仁稳态从而抵消hMSC衰老实现的。
核仁是参与细胞中rRNA合成和蛋白质翻译的最突出的亚核结构，与细胞稳态和衰老的调节息息相关，而CBX4能够与一系列核仁蛋白（如核仁蛋白纤维蛋白FBL和异染色质蛋白KAP1）相互作用，维持核仁结构，限制了rRNA的过度表达，从而减轻细胞衰老。
中国科学院生物物理研究所刘光慧表示：“在基础理论方面，（我们的）研究支持了细胞的衰老进程可以被延缓，甚至逆转，这为衰老相关疾病的预防和治疗提供了理论依据。
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