中大新聞網(wǎng)訊（通訊員孟博文）近日，中山大學(xué)附屬口腔醫(yī)院·光華口腔醫(yī)學(xué)院施松濤教授團隊在《Nature Biomedical Engineering》國際權(quán)威期刊上發(fā)表題為“Intermittent Hypobaric Pressure Induces Selective Senescent Cells Death and Alleviates Age-related Osteoporosis”的原創(chuàng)性研究成果。該研究首次從中華傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)經(jīng)典《黃帝內(nèi)經(jīng)》中“高者其氣壽，下者其氣夭”的智慧出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代生命科學(xué)手段，系統(tǒng)揭示了 “低壓常氧”環(huán)境可通過激活新型機械力敏感離子通道TMEM59，特異性清除衰老細胞，顯著延長壽命并改善衰老相關(guān)疾病。該研究不僅為抗衰老領(lǐng)域提供了全新的非藥物干預(yù)策略，也為傳統(tǒng)中醫(yī)理論的現(xiàn)代科學(xué)闡釋提供了有力實證。
團隊通過自主研發(fā)的世界首臺人體/動物/細胞低壓常氧艙，首次在常氧條件下系統(tǒng)研究低氣壓（hypobaric pressure, HP）對衰老的影響。研究發(fā)現(xiàn)，間歇性低壓常氧處理可誘導(dǎo)間充質(zhì)干細胞發(fā)生溶酶體依賴性死亡，其機制是通過激活跨膜蛋白TMEM59，引發(fā)鈣離子內(nèi)流，進而激活calpain 2蛋白酶，導(dǎo)致溶酶體膜透化，最終清除衰老細胞。尤為重要的是，衰老細胞因溶酶體功能變化，對該通路更為敏感，使得低氣壓能“智能”識別并清除衰老細胞，同時保護正常細胞，實現(xiàn)“精準抗衰”。
圖1. 低壓激活特異受體 TMEM59 誘導(dǎo)衰老細胞溶酶體依賴性細胞死亡 (LDCD) 的示意圖
在動物實驗中，對15月齡中年小鼠進行間歇性低壓常氧干預(yù)，可顯著減少多個器官中的衰老細胞，改善組織衰老表型，并將小鼠壽命顯著延長。該處理還能明顯改善衰老小鼠毛發(fā)狀態(tài)，緩解老年性骨質(zhì)疏松，提升骨密度、改善骨骼微結(jié)構(gòu)，并降低全身炎癥水平。該研究首次將《黃帝內(nèi)經(jīng)》中“氣壽”與環(huán)境氣壓建立科學(xué)聯(lián)系，并跨越古今，融合傳統(tǒng)智慧與現(xiàn)代生物技術(shù)，實現(xiàn)了從理論到實證、從假說到療法的原創(chuàng)性突破。團隊已基于該理論研發(fā)了適用于人體的低壓常氧艙，并開展初步臨床試驗，驗證其安全性與有效性，為推進該技術(shù)走向臨床轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)。此外，該團隊積極響應(yīng)國家產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，以中山大學(xué)作為專利權(quán)人申請了相關(guān)發(fā)明專利4項，實用新型專利3項，國際PCT專利3項，轉(zhuǎn)化專利5項，實現(xiàn)了從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新研究范式。
圖2. 間歇性低壓（HP）可延長中老年小鼠的壽命并減少衰老相關(guān)表型
中山大學(xué)附屬口腔醫(yī)院·光華口腔醫(yī)學(xué)院為第一完成單位，施松濤教授為通訊作者，孟博文副研究員、渠艷主治醫(yī)師為共同第一作者。研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、珠江人才計劃等多個項目的資助。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41551-025-01584-5
