随着年龄的增长，我们的骨骼变得更薄，我们更容易发生骨折，并且更容易发生骨质疏松症等骨骼疾病。一种负责任的机制涉及骨髓干细胞功能受损，这是维持骨骼完整性所必需的。马克斯普朗克衰老生物学研究所和科隆大学 CECAD 衰老研究卓越集群的研究人员现在表明，衰老时干细胞功能降低是由于其表观基因组的变化。他们能够通过添加醋酸盐来逆转分离的干细胞中的这些变化。这种表观基因组的青春之泉对于治疗骨质疏松症等疾病可能变得重要。

老化研究人员一直将表观遗传学视为老化过程的一个原因。表观遗传学着眼于遗传信息和染色体的变化，这些变化不会改变基因本身的序列，但会影响它们的活动。一种可能性是称为组蛋白的蛋白质发生变化，它在我们的细胞中包装 DNA，从而控制对 DNA 的访问。Peter Tessarz 的科隆研究小组现在已经研究了间充质干细胞的表观基因组。这些干细胞存在于骨髓中，可以产生不同类型的细胞，如软骨、骨骼和脂肪细胞。

“我们想知道为什么随着年龄的增长，这些干细胞产生的用于骨骼发育和维持的物质越来越少，从而导致越来越多的脂肪在骨髓中积累。为此，我们比较了年轻人和老年人干细胞的表观基因组小鼠，”该研究的第一作者 Andromachi Pouikli 解释说。“我们可以看到表观基因组随着年龄的增长而发生显着变化。对骨骼生成很重要的基因尤其受到影响。”

表观基因组的复兴

研究人员随后研究了干细胞的表观基因组是否可以恢复活力。为此，他们用含有醋酸钠的营养液处理了从小鼠骨髓中分离出的干细胞。细胞将醋酸盐转化为一种积木，酶可以将其附着在组蛋白上以增加对基因的访问，从而提高它们的活性。“这种治疗令人印象深刻地使表观基因组恢复活力，提高了干细胞活性并导致骨细胞的产生更多，”Pouikli 说。

为了阐明表观基因组的这种变化是否也可能是导致老年人骨折或骨质疏松症风险增加的原因，研究人员研究了髋关节手术后患者的人类间充质干细胞。患有骨质疏松症的老年患者的细胞显示出与之前在小鼠中观察到的相同的表观遗传变化。

治疗骨质疏松症的新方法？

“醋酸钠也可用作食品添加剂，但是，不建议以这种形式使用它来对抗骨质疏松症，因为我们观察到的效果对某些细胞非常特殊。然而，已经有干细胞疗法治疗骨质疏松症的第一次经验。这种用醋酸盐进行的治疗也可以在这种情况下起作用。但是，我们仍然需要更详细地研究对整个生物体的影响，以排除可能的风险和副作用，“领导这项研究的彼得·特萨兹解释说。