北京基爾比公司作為BiomimXS.r.l.器官芯片正式批準的中國銷售代理商,將負責其全系列產品線的市場推廣、銷售及售后技術支持。

衰老是系統性、可調控的生物學過程，而非單純的時間流逝——這為開發逆轉衰老的治療策略提供了新平臺。

一、研究背景與核心問題

1.1 挑戰

1.2 現有模型缺陷

• 人體臨床研究周期極長；
• 嚙齒類衰老模型與人類存在物種差異，異時血交換（異種共生）無法直接用于人類；
• 傳統體外細胞模型難以維持肝細胞、脂肪細胞功能，無法模擬器官間交互，且重復性、可擴展性差。
  
  

1.3 關鍵科學問題

人體衰老的分子機制、脂肪衰老對肝臟的級聯影響、衰老的性別差異、組織衰老記憶，以及如何快速驗證抗衰老方案。

二、核心技術：白色脂肪 - 肝臟軸微生理系統（MPS）

2.1 細胞來源

用健康人 hiPSC 分化為功能性脂肪細胞（iADIPO）與肝細胞（iHEP），克服原代細胞缺陷。

2.2 實驗設計

• 用 年輕血清（YCM，21-34 歲）和老年血清（OCM，>62 歲）分別灌注芯片 4 天；
• 構建脂肪 - 肝臟串聯芯片，模擬體內門靜脈途徑的脂肪 - 肝臟器官對話；
• 結合BONCAT 新生蛋白標記、轉錄組測序、機器學習年齡預測模型開展研究。
  
  

2.3 技術優勢

血清用量降低 2-3 個數量級，4 天復刻人體數十年衰老特征，符合 FDA 現代化法案 2.0 替代動物實驗的要求。

三、關鍵研究發現

（一）老年血清快速誘導芯片衰老表型

OCM 處理 4 天即可在脂肪、肝臟芯片上穩定出現核心衰老標志物：

細胞衰老：SA-β-gal 陽性率升高、CDKN1A/CDKN2A（p16）表達上調、p16 蛋白積累；

炎癥損傷：SASP 因子（TNF、IL-6）分泌增加，氧化 DNA 損傷（8-OHdG）顯著上升；

代謝紊亂：脂肪生成、脂質攝取異常，胰島素抵抗（葡萄糖代謝失調、PCK1 升高）。

（二）脂肪衰老會級聯誘導肝臟衰老

先讓脂肪芯片被 OCM 誘導出衰老記憶，再串聯未處理的肝臟芯片，無 OCM 持續暴露仍能讓肝臟出現衰老；

脂肪來源的 SASP 因子、代謝物直接驅動肝臟衰老，表現為炎癥、衰老、糖脂代謝紊亂，且該表型與 OCM 直接處理肝臟的特征不同。

（三）衰老的性別二態性

男性芯片對衰老更敏感，OCM 誘導的炎癥、衰老差異更顯著，符合男性衰老更快、壽命更短的臨床規律；

女性芯片衰老表型更分散、轉錄組噪音更高，年齡預測準確性更低，與女性衰老受激素、生育、絕經影響更復雜一致；

血清性別可獨立誘導 iPSC 分化細胞的性別差異基因表達，該現象報道。

（四）芯片衰老高度復刻人體自然衰老，AI（機器學習）年齡預測模型完整驗證

4.1 轉錄組與 GTEx 人體脂肪、肝臟數據庫高度吻合，核心衰老通路、基因表達趨勢一致；

4.2 基于 GTEx 數據訓練機器學習年齡預測模型：脂肪模型準確率 90%-97%，芯片組織生物學年齡會快速向血清供體年齡靠攏；

4.3 鑒定出11 個保守人類衰老生物標志物（CXCL8、JUN、FOS、CDKN2A、IL-6 等），同時發現 37 個轉錄噪音標志物，核心調控軸為mTOR 與胰島素信號。

（五）肝臟衰老的兩種模式

直接衰老

OCM 直接處理，以代謝紊亂、氧化損傷、TGFβ 信號為主；

間接衰老

衰老脂肪誘導，以炎癥衰老（inflammaging）為核心特征，更貼近人體肝臟衰老的病理表現。

（六）組織存在衰老記憶

脂肪芯片被 OCM 處理后，移除老年血清 4 天內仍保留衰老表型，并可通過旁分泌傳遞給肝臟，類似人體肥胖后的代謝記憶。

四、抗衰老策略驗證（核心應用價值）

該器官芯片用于抗衰老方案快速篩選，驗證 4 類藥物 + 血清置換的效果：

4.1 測試藥物

達沙替尼 + 槲皮素（DQ， senolytics）、ALK5 抑制劑（TGFβ 通路）、催產素（OT）、雷帕霉素（mTOR 抑制劑）；

4.2 三種干預范式

• 同步干預：OCM + 藥物同時處理；
• 衰老后干預：先 OCM 造衰，再加藥；
• 血清稀釋 + 藥物：移除老年血清 + 藥物聯合處理。
  
  

4.3 關鍵結果

• 血清稀釋 + 藥物效果，能顯著降低衰老標記、改善代謝；
• 催產素效果：減輕衰老、抑制炎癥、恢復胰島素敏感性、改善脂代謝；
• 敲低 CDKN2A（p16）可逆轉芯片衰老，提升代謝功能；
• 老年血清換為年輕血清（OY），可快速逆轉脂肪、肝臟芯片的衰老表型，實現體外年輕化。
  
  
  

五、創新意義與局限

（一）創新突破

時間革命

將人體數十年衰老壓縮至 4 天體外模型；

物種精準

用人源細胞，解決嚙齒類模型轉化難題；

機制新發現

揭示脂肪 - 肝臟衰老級聯、性別差異、衰老記憶、核心信號軸；

應用落地

搭建高通量抗衰老藥物篩選平臺，支撐長壽療法研發。

（二）研究局限

芯片僅包含脂肪細胞、肝細胞，未模擬體內復雜細胞微環境；

采用批量 RNA-seq，未做單細胞測序；

血清供體存在個體差異，樣本量有限。

六、研究結論

人源脂肪 - 肝臟器官芯片可快速、精準復刻人體衰老，循環系統（血清）是驅動組織衰老的核心因素；

脂肪衰老會級聯損傷肝臟，衰老存在性別二態性與組織記憶；

該模型可高效篩選抗衰老策略，血清稀釋 + 催產素 / ALK5 抑制劑、p16 敲低、異時血清置換均有顯著年輕化效果。

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北京基爾比公司作為BiomimXS.r.l.批準在中國的戰略合作伙伴，將負責其全系列產品線的市場推廣、銷售及售后技術支持。為國內制藥企業、科研機構及CRO機構提供從設備操作、模型構建到數據分析的全流程支持，助力中國客戶借助國際前沿的類器官芯片平臺，提升新藥研發的效率和成功率。

2026年4月9日星期四下午15：30-16：30（北京時間），敬請聯系，免費線上參會！

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