AI揭開造血幹細胞老化之謎！全新工具精準識別衰老模式

一個讓肉眼看不見的秘密，正被AI悄悄破解。來自西班牙巴塞隆納的科學家團隊，剛剛發表了一項突破性研究——他們開發出名為ChromAgeNet的人工智慧工具，能透過分析顯微鏡影像中染色質的三維組織結構，識別造血幹細胞（hematopoietic stem cells）中與老化相關的模式。這項研究於2026年9月底正式刊登於頂尖期刊《Aging Cell》，讓抗老醫學的未來又往前跨了關鍵一步。

老化對人體的影響是全面性的，其中之一便是削弱造血系統——也就是負責製造血球的器官與組織——維持正常血球生成的能力。這聽起來像是遙遠的科學話題，但其實影響非常切身：伴隨人和動物年齡增長，造血幹細胞會變得愈來愈低效，數量雖然增加，重建血液系統的能力卻下降，進而可能引發貧血、免疫力降低、血栓和老年性血液疾病。

這項研究由貝爾維奇生物醫學研究所（IDIBELL）再生醫學計畫的研究員、ICREA研究教授Maria Carolina Florian博士，以及任職於巴塞隆納超級計算中心（BSC-CNS）與巴塞隆納全球健康研究所（ISGlobal）的Paula Petrone博士共同主導。這支跨機構的精英團隊，將目光鎖定在一個肉眼幾乎無法分辨的微觀世界。

研究的核心技術聽起來有點像科幻小說：研究人員分析了以DAPI染色的小鼠造血幹細胞核的三維影像（DAPI是一種簡單且廣泛使用的DNA可視化技術），接著訓練ChromAgeNet這個卷積神經網路——一種專門設計來分析影像的AI模型——學習辨別年輕細胞與老化細胞之間的差異。

結果令人驚喜。僅根據細胞核的外觀，這個模型就展現出77%的正確分類率，甚至超越了研究人員先前根據人工定義染色質特徵所建立的機器學習模型。更重要的是，老化造成的差異往往在顯微鏡影像中不容易被肉眼察覺——幹細胞老化是個異質性過程，細胞核結構上的變化可能極為細微，但AI卻能在這片模糊地帶中精準地找到規律。

根據Medical Xpress報導，染色質是細胞核內的物質，主要由DNA和蛋白質組成，負責包裝DNA並調控哪些基因處於活化狀態，從而決定細胞的身份與功能。換句話說，老化細胞的「打包方式」其實悄悄留下了時間的印記，而ChromAgeNet正是破解這本密碼書的工具。

這個工具不只能「看出」老化，科學家還進一步測試它在藥物篩選上的潛力。根據IDIBELL官方公告，研究團隊也探索了ChromAgeNet作為篩選工具的潛力，嘗試評估不同表觀遺傳藥物是否能使老化的造血幹細胞產生符合「更年輕狀態」的染色質變化。這些結果雖然尚未能證明細胞在功能上已被回春，但確實展示了ChromAgeNet偵測不同干預措施所引起之老化相關變化的潛力。

研究的開放性也值得一提。研究團隊已將一批造血幹細胞的三維影像資料集連同ChromAgeNet一起公開給科學社群，以利後續計算工具的開發與驗證——這對目前公開影像資料集極為匱乏的研究領域而言，尤其珍貴。

延伸閱讀：the transformative role of ai in stem ce、PMC12427078

事實上，在ChromAgeNet問世的前夕，日本東北大學的科學家也剛完成另一項相關突破。根據Technology Networks報導，另一研究以AI引導的多組學整合方式，找出了Pbx1這個造血幹細胞老化的關鍵網路核心基因，而且東北大學的研究人員發現，造血幹細胞的老化其實是持續漸進的過程，而非在老年時才突然出現。兩個團隊各自從不同切入點——影像AI與基因調控——交匯於同一個終極命題：我們能否延緩、甚至逆轉血液幹細胞的衰老？

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