Transplanted hearts assimilate the recipient's biological age
这项研究表明，移植心脏会迅速适应受体的生物学年龄而非保留其捐赠者的年龄，这是由全身性宿主环境驱动的，这为扩大可移植器官的可利用池提供了新策略。
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衰老通常被认为是一个在每个细胞内部跳动的缓慢、内在的时钟，这是一个无论身体身处何地或正在做什么都会向前推进的过程。几十年来，科学家们一直在思考这个时钟是完全自给自足的，还是会受到周围世界的影响。想象两个人生活在不同的环境中：一个在宁静、年轻的村庄，另一个在繁华、苍老的城市。环境本身是否能改变一个人衰老的速度？这个问题正是这项研究的核心，该研究探讨了一个器官与其所生活的身体之间的关系。研究人员将目光投向了心脏，这是一种经常通过移植从一个人转移到另一个人身上的器官。在医学界，供体心脏的短缺意味着医生有时不得不将较年长供体的心脏用于较年轻的患者，反之亦然。这创造了一个独特的情况，即一个年龄为某一岁数的器官被安置在另一个年龄为不同岁数的身体中，从而提供了一个罕见的机会，去观察身体的整体环境是否可以重置其内部器官的年龄。
一个研究团队通过在小鼠身上进行心脏移植来测试这个想法，他们使用了一种技术，即将第二颗心脏连接到主血管上，同时让小鼠保留其原有的心脏。这种设置使他们能够将新移植的心脏直接与小鼠自身的身体进行对比。他们使用了幼年小鼠、中年小鼠和老年小鼠，通过在它们之间交换心脏来创建不匹配的配对。为了测量这些心脏的年龄，科学家们并没有依赖于小鼠生存的天数，而是利用了 DNA 上的化学标记。这些标记就像是一个生物日历，随着有机体的变老而以可预测的方式发生变化。通过读取这些化学模式，研究人员可以确定组织的“生物学年龄”，这讲述了一个与日历年龄不同的故事。他们还观察了基因活性，以了解心脏机制的哪些部分正在开启或关闭。
结果令人震惊。当一颗年轻的心脏被放入一只年老的小鼠体内时，年轻的心脏开始加速衰老，迅速适应了其新的、年老的家园。相反，当一颗年老的心脏被放入一只年轻的小鼠体内时，年老的心脏显示出回春的迹象，其生物学年龄下降以匹配较年轻的环境。这种变化发生得很快，并通过 DNA 上的化学标记和心脏细胞内的基因活动得到了证实。然而，这种效应是单向的。虽然移植的心脏改变以匹配它所在的身体，但身体本身并没有改变以匹配心脏。小鼠自身的原生心脏、肝脏和血液仍保持在它们原始的生物学年龄，未受体内新器官的影响。这表明系统环境——即循环在全身的信号和条件的集合——是一种强大的力量，可以改写特定组织的年龄，但该组织并不容易反过来改写整个身体的年龄。
为了观察这种现象是否发生在人类身上，研究人员检查了实际心脏移植患者的数据。他们分析了从心脏移植到具有广泛供受体年龄差异的患者体内的组织样本。正如在小鼠实验中一样，移植后人类心脏的生物学年龄与接收它的患者的年龄密切相关，而不是与捐赠者的年龄相关。放在年轻患者体内的年老心脏显示出生物学上变年轻的迹象，而放在年老患者体内的年轻心脏则显示出加速衰老的迹象。研究还观察了这些心脏在手术一年后的功能表现。他们发现，心脏的物理性能（例如患者在运动期间能利用多少氧气）与受体的年龄密切相关。即使在考虑了供体年龄的情况下，这一结论依然成立，这表明身体的环境在决定移植器官的表现方面起着主导作用。
这些发现挑战了那种认为器官年龄在从捐赠者处取出那一刻就已固定的简单观点。相反，研究表明，组织的生物学年龄是流动的，并且会对周围环境做出反应。研究人员指出，这种效应在心脏处理物理压力能力方面表现得尤为明显，而这种能力的下降是随着受体年龄的增加而增加的，无论捐赠者的年龄如何。虽然这项研究并未证明这种回春过程能解决与年长供体器官相关的所有问题（如长期损伤或排斥反应），但它为我们理解器官如何与身体相互作用提供了一个全新的视角。这项工作意味着，身体的内部环境是衰老的驱动力，能够加速或减缓其所容纳组织的生物钟。这一洞察最终可能会影响医生如何决定将哪些心脏分配给哪些患者，通过将器官与那些可能帮助恢复其活力的受体进行匹配，从而有可能扩大可用器官的使用范围。
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