近日，基础医学院白晓春团队在Cell Metabolism上发表了题为Dynamic force sensing by bone delays aging and extends lifespan的研究论文，提出骨骼不仅是机械力的承受者，更能通过感知机械刺激释放系统性信号，参与调节全身衰老。

运动抗衰老的机制长期被认为主要归功于骨骼肌及其释放的运动因子，而运动机械力直接作用的骨骼本身是否参与其中，一直是被忽视的问题。

研究首先发现：骨细胞机械敏感离子通道PIEZO1的表达随衰老而降低。骨细胞特异性敲除Piezo1后，小鼠不仅出现骨量下降、骨细胞衰老，还伴随运动协调和认知功能受损，脑、肝、肌肉等多组织衰老表型及炎症变化，脑、肝、骨骼和肌肉的转录组年龄加速，雄性和雌性小鼠中位生存期分别缩短13.2%和10.7%。

为区分全身运动与骨骼机械刺激本身的作用，团队采用动态胫骨轴向加载（DTAL）对20月龄小鼠进行4个月干预。结果显示：仅对骨骼施加机械负荷，小鼠的认知、运动协调、力量、葡萄糖和胰岛素耐受及骨量均获改善，肝脏和脑组织衰老及炎症指标下降；老年小鼠中位寿命平均延长9.4%（约79.5天），雌雄平均寿命分别增加11.9%和7.7%。血浆转移和共生实验提示，循环可溶性因子介导了这种全身性保护效应。

机制层面，DTAL部分逆转了衰老相关的免疫衰老表现，并重塑骨源性分泌因子谱：上调OCN、METRNL、PEDF等保护性骨源因子，下调S100A6、CEBPD、SERPINA3N、SOST等衰老相关分泌因子。其中PEDF被重点锁定——PIEZO1激活可通过PI3K-AKT通路上调骨细胞PEDF，重组PEDF蛋白可减轻多器官细胞衰老并改善认知、运动及肝脏脂质代谢，多组学分析指向IDE等下游通路。团队据此将PEDF定义为机械刺激响应型骨源性因子，认为是连接骨骼机械感知与全身衰老调控的重要介质。

一种延缓衰老的动态骨加载策略机制图

人群数据进一步显示：20至80岁参与者血浆PEDF水平与年龄显著负相关，骨质疏松患者血浆及骨组织PEDF表达进一步降低；孟德尔随机化分析提示遗传预测的较高PEDF水平与多种代谢、心血管及肾脏疾病风险降低相关。人源软骨类器官实验亦显示PEDF可减轻氧化应激诱导的基质降解和细胞衰老指标。作者同时强调，因果证据主要来自小鼠模型，DTAL能否延缓人体衰老、PEDF是否为不可或缺的下游介质仍需进一步研究，PIEZO1-PEDF只是骨骼机械感知影响全身衰老的重要通路之一，而非唯一通路。

该研究将骨骼从“支撑器官”拓展为重要的机械感知与内分泌器官，为运动抗衰老机制提供了全新视角。

南方医科大学第三附属医院博士后张志敏，第五附属医院博士后蔡志清，基础医学院博士生刘深才、硕士生储芸为本文共同第一作者，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为共同通讯作者。