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僵尸细胞

衰老细胞清除与背痛:一种延缓椎间盘退变的药物

下背痛是全球致残的首要原因,其背后大多是一个过程:脊柱椎间盘的退变。《骨研究》期刊上的一项新研究揭示,这种磨损不仅仅是“机械性磨损”,而是一个活跃的细胞衰老过程:衰老细胞在椎间盘中积聚,分泌炎性毒素,并分解缓冲椎骨的软骨基质。当研究人员通过使用达沙替尼和槲皮素(D+Q)的衰老细胞清除组合清除小鼠体内的这些衰老细胞时,他们成功地在早期阶段延缓了退变,而另一种衰老细胞清除药物则失败了。这是衰老细胞清除领域向脊柱方向令人兴奋的新拓展,但也伴随着值得了解的严峻挑战。

⏱️1 阅读分钟 ✍️Nir Nagar 👁️214 意见

如果你问一百个50岁以上的人,他们身体哪里最困扰,很可能四分之一的人会回答同样的事情:下背痛。这并非偶然。根据世界卫生组织的数据,下背痛是全球致残的首要原因,而其绝大多数背后都隐藏着一个无声但具有破坏性的生物学过程:椎间盘的退变,即脊柱中缓冲椎骨的弹性软垫。

几十年来,医学界一直将椎间盘退变视为一个“机械性”问题:材料随岁月自然磨损,就像轮胎老化一样。但2026年4月14日发表在《骨研究》(Nature集团)期刊上的一项新研究描绘了一幅截然不同的图景。事实证明,椎间盘退变不仅仅是被动磨损,而是一个由衰老细胞驱动的活跃细胞衰老过程。正如衰老细胞在大脑、肝脏和关节中造成损害一样,它们也加速了脊柱的崩解。这项研究在2026年5月25日通过科学新闻服务EurekAlert!发布新闻稿后,获得了广泛的媒体报道。

令人兴奋的消息是:当研究人员给小鼠使用达沙替尼和槲皮素(D+Q)这一旨在清除衰老细胞的衰老细胞清除组合时,他们成功地在早期阶段延缓并减缓了椎间盘退变。特别有趣的是:在同一项研究中,另一种名为Navitoclax的衰老细胞清除药物失败了,未能改善椎间盘状况,而D+Q却有效。这是衰老细胞清除领域向一个尚未深入研究的全新领域的拓展:脊柱健康。在这篇文章中,我们将理解椎间盘为何退变、衰老细胞在此过程中的作用、D+Q在小鼠中的具体效果、其巨大潜力,以及从实验室小鼠到背痛患者之间存在的严峻挑战。

什么是椎间盘,它为什么会退变?

我们的脊柱由33块椎骨组成,每两块椎骨之间有一个椎间盘,这是一个软骨垫,其功能是吸收冲击、允许运动并保持椎骨之间的适当距离。椎间盘主要由两部分组成:

  • 髓核:凝胶状中心,富含水分和吸引水分的分子(蛋白聚糖),赋予椎间盘弹性和吸收冲击的能力。
  • 纤维环:包裹并固定髓核的强韧胶原纤维层,就像轮胎包裹内胎一样。
  • 软骨终板:连接椎间盘与上下椎骨的薄层,营养物质通过它们进入。

椎间盘最大的问题是它是人体血液供应最少的组织之一。与大多数器官不同,椎间盘几乎没有直接的血管。其营养主要依靠通过软骨终板的缓慢扩散。这意味着:椎间盘几乎无法再生,任何累积的损伤都会持续存在并逐年加重

随着年龄增长,椎间盘内同时发生几个过程:髓核失去水分,变得干燥且弹性降低;纤维环的胶原纤维变弱并出现裂缝;软骨终板钙化,进一步阻碍营养供应。结果是椎间盘变平、干燥、开裂并失去高度。在严重情况下,髓核会突破纤维环(椎间盘突出)并压迫神经,导致放射性疼痛、麻木和腿部无力。

与衰老细胞的联系:一个令人惊讶的机制

衰老生物学在此登场。多年来,人们认为椎间盘退变主要是“机械性磨损”。但这项新研究,连同近年来的大量研究,表明衰老细胞是该过程中的一个核心且活跃的角色,而不仅仅是其副产品

衰老细胞,科学上称为senescent cell,是停止分裂但拒绝死亡的细胞。它们留在组织中,消耗资源,并分泌一种称为SASP(衰老相关分泌表型)的有毒分子混合物。在生命过程中,椎间盘细胞(主要是软骨细胞和髓核细胞)持续承受机械应力、氧化应激和DNA损伤。所有这些都加速了它们进入衰老状态。

  • 随年龄积累:在老年人,尤其是退变的椎间盘中,衰老细胞的浓度显著高于年轻健康的椎间盘。
  • 分泌炎性SASP:椎间盘中的衰老细胞分泌炎性细胞因子,如IL-6、IL-8和TNF-α,在椎间盘及其周围组织中引发慢性炎症。
  • 分解软骨基质:SASP包括称为MMPs(基质金属蛋白酶)和ADAMTS的分解酶,它们分解胶原蛋白和蛋白聚糖,正是这些物质赋予椎间盘强度和储水能力。
  • 感染邻近细胞:衰老细胞通过一个称为旁分泌衰老的过程,将“衰老状态”传播给邻近的健康细胞,从而通过连锁反应加速退变。

结论是革命性的:如果衰老细胞驱动退变,那么清除它们可能会阻止或减缓这一过程。这正是衰老细胞清除背后的逻辑,只是这次的目标不是大脑或关节,而是脊柱。

当前证据

研究1:D+Q延缓小鼠椎间盘退变(《骨研究》,2026)

这项发表在《骨研究》期刊上的核心研究,使用了一种名为SM/J的特殊小鼠品系。该品系会自发地、快速地、基于遗传背景发生早期椎间盘退变,而非由损伤或人工干预引起。换句话说,这些小鼠的退变是自然且内置于其基因中的,使其成为检验早期干预的便捷模型。研究人员从幼龄(约4周龄)到17周龄,每周给部分小鼠注射达沙替尼和槲皮素(D+Q)的衰老细胞清除组合,而对照组则不接受治疗。主要结果:与对照组相比,接受D+Q治疗的小鼠,其椎间盘退变被显著延缓并减缓

椎间盘分析显示,衰老细胞清除治疗降低了衰老细胞负荷(包括p21和p19ARF等标志物),减少了炎症和SASP水平,并更好地保留了软骨基质结构和髓核特性。然而,需要强调的是:治疗并未完全逆转损伤。研究人员描述,达到严重退变程度的组织减少了约25%,但实验结束时椎间盘仍显示出退变迹象。也就是说,D+Q减缓并减轻了过程,但并未“治愈”椎间盘。

研究1(续):Navitoclax失败,JUN是关键节点

另外两个结果使这项研究特别有趣。首先,在同一实验中,还测试了另一种衰老细胞清除药物Navitoclax,但它失败了:与D+Q不同,它未能改善椎间盘状况或减少衰老细胞负荷。这表明并非所有衰老细胞清除药物都以相同方式起作用,为正确的组织选择正确的药物至关重要。其次,遗传分析指出JUN/JUNB信号通路是连接细胞衰老、炎症和软骨基质分解的关键节点。当研究人员在实验室中抑制退变人类椎间盘细胞中的JUN时,他们重现了D+Q的部分有益效果,这一发现加强了对机制的理解。

研究2:为什么治疗时机如此重要

重要的是要理解,这项研究仅检验了早期干预:治疗给予年轻小鼠,此时退变才刚刚开始,而非给予椎间盘已完全崩解的小鼠。这是整个衰老细胞清除领域的一个指导原则,并非本研究所独有:预防或早期阻止衰老细胞积累,远比逆转已发生的结构性损伤容易得多。几乎无法再生的椎间盘很好地说明了这一原则。由此,该领域提出的假设是:针对椎间盘的衰老细胞清除很可能是一种预防或早期阻止工具,而非恢复已崩解椎间盘的工具。我们还记得,即使在早期治疗的小鼠中,退变也只是被减缓,而非完全避免。

研究3:来自人类椎间盘的独立证据

与小鼠研究分开,近年来先前的研究检查了从人类脊柱手术中取出的椎间盘样本。他们发现了明确的相关性:椎间盘退变程度越高,其中发现的衰老细胞越多,SASP分子浓度也越高。这一来自独立来源的发现,加强了衰老细胞不仅是退变椎间盘中的“存在者”,而且是退变过程本身的活跃贡献者的假设。需要澄清的是,这是先前且独立的科研文献,并非上述小鼠实验的一部分。

研究4:D+Q在其他背景下的应用确立了其相对安全性

D+Q组合对科学界来说并不新鲜。它已在其他背景下,如肺纤维化和糖尿病肾病,在早期临床试验中进行了人体测试。在这些试验中,D+Q降低了人类的衰老细胞负荷,并在低剂量和间歇给药下显示出可接受的安全性特征。这为将治疗转移到脊柱的可能性提供了一定的乐观基础,尽管尚未专门针对人类椎间盘进行测试。

背痛、残疾和生活质量呢?

要理解这一发现为何如此重要,需要了解问题的严重性。下背痛影响着绝大多数50岁以上的成年人,其后果远不止不适。

  • 全球残疾:下背痛是全球导致残疾损失寿命年的首要原因。它损害了工作、活动和独立生活的能力。
  • 巨大的经济负担:背痛治疗、手术、误工日和止痛药,全球每年总计达数百亿美元。
  • 现有解决方案有限:现有治疗,如物理治疗、止痛药、类固醇注射,以及在严重情况下的手术,主要提供症状缓解。它们都无法阻止根本的退变过程
  • 与整体健康的联系:慢性背痛与抑郁、睡眠不足、肥胖(由于活动减少)以及老年生活质量的整体下降有关。

在此背景下,一种针对退变生物学根源而非仅仅疼痛的治疗,将是一个巨大的突破。与其追逐症状,衰老细胞清除提供了一种阻止过程本身的可能性。如果证明在人类中有效,这将是脊柱治疗的范式转变。

我们是否应该开始服用针对背部的衰老细胞清除药物?

尽管兴奋,但重要的是停下来并保持批判性。从实验室小鼠到背痛患者之间存在着巨大的差距,并且有充分的理由保持谨慎。

这是一项小鼠研究,而非人类研究

这是最重要的局限性。该研究是在小鼠身上进行的,并非所有在小鼠中有效的方法在人类中也有效。小鼠的椎间盘在大小、承受的机械负荷以及衰老过程的速度上与人类不同。科学史上充满了在小鼠中效果极佳但在人类中失败的 promising 疗法。在得出任何结论之前,需要进行受控的人体临床试验。

药物递送挑战:椎间盘几乎无血供

这是一个特别独特且困难的挑战。如前所述,椎间盘是人体血液供应最少的组织之一。口服或静脉注射的药物很难达到有效浓度进入椎间盘,因为没有血管将其输送进去。可能需要直接注射到椎间盘内,这是一种侵入性操作,本身可能造成损伤并加速退变。解决递送问题是最大的障碍之一。

时机:狭窄的机会窗口

该研究是在早期干预下进行的,并且如前所述,该领域的逻辑是衰老细胞清除在早期效果更好。但问题是,大多数人只有在已经出现疼痛时才去看医生,即退变已经进展。我们如何识别那些处于尚无症状的早期退变阶段的人? 为了使治疗有用,我们需要能够在疼痛出现之前很久就识别早期退变的诊断工具,而这目前还不存在。

D+Q并非获批的抗衰老药物

截至2026年,尚无任何衰老细胞清除药物获得FDA批准用于治疗椎间盘退变或衰老。达沙替尼获批用于特定类型的白血病,并具有不容忽视的副作用,而槲皮素是一种膳食补充剂。将它们用于背痛将是超说明书用药,缺乏临床验证以及在此背景下的长期安全性数据。

损害有益衰老细胞的风险

重要的是要记住,并非所有衰老细胞都是敌人。衰老细胞在伤口愈合、癌症防御和发育中扮演着重要角色。一种全身性地清除衰老细胞的通用衰老细胞清除药物,也可能损害有益的衰老细胞。这加强了针对椎间盘的局部治疗而非全身性给药的必要性。

那么,我们能从这项研究中学到什么?

  1. 不要跑去购买达沙替尼或槲皮素来治疗背痛。该研究是在小鼠身上进行的,没有人体验证,也没有有效且安全的方法将药物递送到你的椎间盘。耐心等待人体临床试验是明确的建议。
  2. 保持健康的体重。超重会增加椎间盘的机械负荷并加速其退变。减肥是今天就可用的最有效干预措施之一。
  3. 加强核心和背部肌肉。脊柱周围的强健肌肉可以减轻椎间盘的负荷。核心训练、普拉提和定期体育锻炼是经证实的背部健康“药物”。
  4. 定期活动背部。椎间盘通过依赖于运动和压力变化的扩散获得营养。久坐会损害椎间盘营养。每小时站起来、走动并伸展背部。
  5. 通过生活方式减少慢性炎症。富含多酚的地中海饮食(包括来自洋葱、苹果和浆果的天然槲皮素)、避免吸烟和优质睡眠,所有这些都能减少滋养衰老细胞的炎症负荷。
  6. 如果你有晚期椎间盘退变,向医生咨询临床试验。随着该领域的发展,将出现测试针对脊柱的衰老细胞清除药物的试验。参与可以在医疗监督下获得创新治疗。
  7. 关注进展,但保持现实期望。针对椎间盘的衰老细胞清除是一个有前景的研究方向,但处于非常早期的阶段。获批的治疗(如果出现)预计还需要很多年。

更广阔的视角

衰老细胞清除治疗背痛的故事远不止一项孤立的小鼠研究。它阐明了衰老研究中的一个核心原则:许多表面上看起来完全不同的老年疾病,共享一个共同的生物学机制。阿尔茨海默病、骨关节炎、肺纤维化,现在还有椎间盘退变,它们都部分由衰老细胞的积累及其产生的慢性炎症驱动。

这是一个令人振奋的见解。与其单独对抗每一种老年疾病,我们开始识别一个“共同根源”,如果加以治疗,我们或许能够同时延缓多种疾病。这是geroscience方法的核心,即衰老本身是主要的“风险因素”,治疗衰老机制优于追逐个别症状。

同时,这项研究也教会了我们谦逊。椎间盘,以其贫乏的血液供应,提醒我们身体中的每个组织都提出了其独特的挑战。一种在皮肤或肺部效果很好的药物,可能仅仅因为难以递送而在椎间盘中失败,正如我们所看到的,甚至另一种衰老细胞清除药物(Navitoclax)在这里也根本不起作用。生物学总是比最初的承诺更复杂,真正的进步来自于面对这种复杂性而非忽视它。

同样重要的是要正确看待事物。即使针对椎间盘的衰老细胞清除在人类中被证明有效,它也不会取代基础:运动、肌肉强化、健康体重和抗炎饮食。这些是每个人今天都可以获得的干预措施,没有副作用,而且是免费的。当衰老细胞清除药物到来时,它将是工具箱中的另一个重要但非唯一的工具。

最后,这里有一个谨慎希望的信息。我们第一次开始想象一个未来,慢性背痛——老年生活质量的最大限制之一——将得到生物学根源的治疗,而不仅仅是用止痛药来压制。如果我们能及时减缓椎间盘退变,我们或许能够为数百万人提供更多年的自由活动、无痛且无残疾的生活。这仍然遥远,但第一次,它看起来是可能的。

脊柱中的衰老细胞提醒我们,衰老并非不可避免的机械宿命,而是一个或许可以减缓的生物学过程。而做到这一点的方法,不一定是更换椎间盘,而是理解是什么在破坏它,并及时减缓这种破坏

参考文献:
Bone Research (Nature) - Dasatinib and quercetin senolytic treatment delays early onset intervertebral disc degeneration in SM/J mice
EurekAlert! - Senolytic drug combination delays early intervertebral disc degeneration in mice (新闻稿)

ניר נגר

Nir Nagar

Nir Nagar 是 Reverse Aging 的创始人兼编辑,也是一位在长寿研究、补充剂和健康优化方面拥有 20 多年实践经验的生物黑客。他在发表前会深入研究每一个主题,诚实地评估证据的强度,并在每篇文章中链接到原始研究。

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