移植心脏的生物年龄与接受者趋同：新宿主环境重塑器官衰老进程
一项最新研究显示，心脏移植后，供体心脏的生物年龄会发生显著变化，逐渐向受体（接受者）的年龄靠拢。具体而言，年轻捐赠者的心脏在年长受体内会加速衰老，而年长捐赠者的心脏植入年轻受体内则表现出“年轻化”趋势。该研究由哈佛大学衰老生物学家杰西·波加尼克（Jesse Poganik）及其团队完成，相关结果已发布在预印本服务器 bioRxiv 上，目前尚未经过同行评审。
随着全球人口老龄化加剧，心脏移植手术的需求日益增长，且越来越多地应用于老年患者。以美国为例，2024 年共进行了 4,636 例心脏移植手术，较 2013 年增长了 81.5%。尽管各地纷纷放宽指导方针以增加可用心脏数量——通常建议捐赠者年龄在 45 岁以下，但也开始考虑无显著冠状动脉疾病的年长捐赠者——每年仍有数百人因等待器官而死亡。
小鼠实验揭示血液环境对心脏衰老的影响
为了探究移植心脏生物年龄的变化机制，波加尼克团队在小鼠模型中进行了实验。研究人员将来自不同年龄段小鼠（青年组 3 个月大、中年组 1 岁、老年组 1.5–1.67 岁）的心脏，分别移植到这三个年龄组的受体小鼠体内，使受体同时拥有自身原生心脏和移植心脏。
术后四至六个月，研究人员处死小鼠并采集组织样本，通过测量约 320,000 个基因区域的 DNA 甲基化水平来评估细胞损伤程度。DNA 甲基化是添加或去除化学标签的过程，常被用作衡量生物衰老的标志。分析结果显示，移植心脏中与衰老相关的甲基化模式发生了改变，并趋向于与受体动物的年龄相匹配：年轻心脏在年老宿主体内显示加速衰老迹象，而年老心脏在年轻宿主体内则恢复了部分年轻特征。
这一发现与此前关于“异种共生”的研究相吻合。既往研究表明，当两只小鼠通过手术共享循环系统时，年轻小鼠的血液可延长年老小鼠的寿命并改善其认知功能，反之，年老小鼠的血液则会增加年轻小鼠的生物年龄。
人类临床数据验证“新宿主任命”效应
随后，研究团队在波士顿布里格姆妇女医院（Brigham and Women's Hospital）的历史性心脏移植病例中验证了这一现象。他们分析了 11 例供体与受体年龄差异巨大的移植案例：其中 8 例为年长心脏移植给年轻受体（年龄差 8 至 24 岁），3 例为年轻心脏移植给年长受体（年龄差 38 至 50 岁）。
波加尼克指出：“令人惊讶的是，我们在人类身上观察到的效果与小鼠实验完全一致。移植的心脏获得了新宿主的生物年龄。”
此外，研究人员还审查了手术后一年内数百名心脏移植患者的电子病历。数据显示，心率、左心室壁厚度和运动能力等功能指标主要与受体的年龄相关，而非捐赠者的年龄。不过，波加尼克也强调，并非所有功能性测量都完全遵循这一规律，“有些损伤可能是不可逆转的”，这意味着虽然环境能重塑大部分衰老标志，但某些结构性老化可能无法完全消除。
