Cell子刊：我国学者揭示，骨骼受力，可延缓全身衰老并延长寿命

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

人类寿命的延长，导致了老年疾病在全球范围内的负担加重。运动锻炼是一种强有力的手段，能够延缓衰老、改善多种病理状态并维持健康寿命。然而，许多人群无法进行运动锻炼，例如老年人、残疾人、关节疾病患者以及因长期卧床而出现肌肉萎缩的病人。

运动模拟剂是一类可模拟或增强运动效果的治疗药物。鉴于运动形式多样且涉及多个器官系统，深入理解其在分子、细胞和全身水平上的治疗机制，对于开发有效的运动模拟剂至关重要。以往的研究强调骨骼肌在抗衰老过程中的核心作用，因为骨骼肌将大部分摄入的能量用于身体活动，并分泌肌源性因子，这些因子可影响多种器官和组织。然而，骨骼是体内感知机械力的主要组织之一，也是运动过程中承受机械应力的主要部位，但其在全身衰老中的作用及其潜在机制，目前尚不清楚。

2026 年 10 月 23 日， 南方医科大学白晓春教授 、 昆明医科大学陆地教授和昆明理工大学陆声教授 团队合作， 在Cell Metabolism期刊 发表 了题为： Dynamic force sensing by bone delays aging and extends lifespan 的研究论文。

该研究发现，由于机械敏感离子通道Piezo1的缺失导致骨细胞机械感知能力下降，会加速全身衰老。对 20 月龄的老年小鼠施加动态胫骨轴向加载（DTAL）可延长其健康寿命和总寿命（延长 9.4%/79.5 天）。此外，DTAL 还能逆转骨髓免疫衰老，诱导抗衰老和保护性因子的表达，同时下调促衰老和促炎因子。研究团队还鉴定出色素上皮衍生因子（PEDF）是一种新型的机械响应型抗衰老因子，与人类健康老龄化密切相关。

总的来说，该研究揭示了骨骼机械感知在全身衰老中的关键作用，这一机制有望被调控以延缓衰老、延长健康期，并为无法运动或行动受限的人群提供帮助。

骨骼占成年人体重的 20% 以上，是一种动态且代谢活跃的组织，会持续根据机械力进行重塑。除了提供结构支撑和支架作用外，骨骼还为骨髓（BM）内的造血过程以及造血干细胞（HSC）向免疫细胞的发育提供了微环境，并分泌被称为骨源性因子的蛋白质，这些因子可影响骨髓微环境（BMM）及全身稳态。

衰老通常与活动能力下降和体力活动减少相关，但体力活动减少与衰老之间的因果关系及其潜在机制尚不清楚。目前仍不清楚骨骼的力学感知能力下降是否会促进全身衰老，以及骨骼的机械负荷如何延缓衰老过程。

机械敏感性离子通道Piezo1已被证实是多种组织中细胞机械转导的关键介质。在骨骼中，Piezo1 在成骨细胞中高度表达——成骨细胞是骨骼中最丰富的细胞，也是主要的力学感受器，并且已知可通过感知机械力来调控骨稳态。然而，Piezo1 介导的骨骼力学感知在全身衰老过程中的作用仍不清楚。

在这项最新研究中，研究团队发现，小鼠骨细胞（骨骼中含量最丰富的表，占骨骼细胞总数的 90%）中PIEZO1的缺失导致骨组织机械感知能力下降，从而加速全身衰老并缩短寿命。

研究团队发现，对 20 个月大的老年小鼠，实施持续 4 个月的动态胫骨轴向加载（DTAL，指对胫骨施加周期性、可控的轴向压缩力，以模拟运动对骨骼产生的生理性力学刺激），可特异性刺激胫骨骨骼，带来广泛的认知和运动协调能力改善，从而延长了它们的健康寿命，并将它们的总寿命延长了 9.4%（79.5天）。

研究团队进一步揭示，DTAL 诱导释放了多种抗衰老及具有保护作用的骨源性因子，逆转了骨髓免疫衰老，并恢复了衰老免疫系统的功能。研究团队还鉴定出色素上皮衍生因子（PEDF）是一种新型的力学响应型抗衰老骨源性因子，与人类健康老龄化密切相关。

该研究的核心发现：

• 骨骼机械感知能力下降，会引发系统性衰老并促进全身衰老；

• 动态胫骨轴向加载（DTAL）可延缓衰老，延长小鼠的健康寿命和总寿命；

• DTAL 可诱导抗衰老和保护性因子，并逆转骨髓免疫衰老；

• 色素上皮衍生因子（PEDF）是一种新型的力学响应性抗衰老骨源性因子，与人类健康老龄化密切相关。

总的来说，这项研究揭示了骨骼（骨细胞）机械感知在全身衰老过程中此前未知的关键作用。靶向性机械加载可能为延缓衰老、延长健康寿命提供一种便捷、可控且非药物性的干预策略，尤其有助于无法运动或行动能力受限的人群。

论文链接：

https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(26)00433-X