衰老是一種典型的、不可逆的增殖停滯形式，可能是作為維持組織穩態的一種保護機制，是程序性細胞死亡的一種補充機制，可適時清除病變、功能障礙或者其他不必要的細胞。除了關閉細胞周期外，衰老程序還引起細胞形態和代謝的變化，其中最特征性的是激活衰老相關分泌表型 (SASP)，釋放大量生物活性蛋白，如趨化因子、細胞因子和蛋白酶。

中科院劉光慧教授長期圍繞衰老展開研究，核心工作是利用前沿生物技術解碼衰老機制，并開發干預策略以實現健康老齡化。縱觀其科研生涯，劉教授在衰老研究領域取得的成就堪稱卓越：從解碼衰老的遺傳密碼，到開發干細胞干預策略，再到推動基因精準治療，他構建了一套完整且前沿的研究體系。其工作主要圍繞以下三個緊密關聯的層面展開：

一、 解碼衰老的根源機制。目標：從根源上理解人類為何及如何衰老。方法： 綜合利用靈長類動物模型、人類干細胞、基因編輯、多組學分析和人工智能，系統解析驅動衰老的遺傳和表觀遺傳密碼。應用：重點研究腦、心血管等關鍵系統的衰老及相關疾病（如神經退行性疾病、動脈粥樣硬化），旨在發現延緩衰老、防治老年病的新靶點。

二、 開發干細胞層面的干預策略。目標：將基礎研究發現轉化為疾病模型和潛在療法。方法： 利用患者來源的干細胞（如誘導多能干細胞）創建疾病模型（包括類器官），進行疾病機理研究、藥物篩選和評價。應用： 研發針對器官衰老和特定疾病的候選藥物，并推動干細胞技術向精準治療和臨床轉化方向發展。

三、 發展基因層面的精準治療。目標：在基因水平上直接進行修復和干預。方法：以CRISPR/Cas9等技術為基礎，開發更安全、高效的基因編輯新工具。應用：旨在實現基因治療，具體方向包括修復罕見病基因、增強干細胞功能、以及直接干預衰老相關疾病，最終達到“去衰老”和“促再生”的效果。

總結來說，劉光慧團隊的研究體系是一個從“理解機制”到“建立模型”再到“開發療法”的完整閉環，綜合運用干細胞和基因編輯兩大核心技術，最終目標是實現對人類衰老的有效干預和健康老齡化。劉光慧教授團隊在Cell、Nature、Science等頂刊發表成果多篇，引用超2萬次，入選中國高被引學者。成果屢獲國家大獎，包括全國創新爭先獎章、何梁何利基金科學與技術獎、談家楨生命科學創新獎、科學探索獎等，入選國家“十三五科技創新成就展”基礎研究領域重大成果。2025年，劉光慧團隊在Cell期刊連續發表三篇里程碑式論文，系統闡明了衰老的核心機制并給出可臨床轉化的干預路線圖。

2025年9月，Senescence-resistant human mesenchymal progenitor cells counter aging in primates論文登頂Cell，是系統性探討干細胞干預靈長類衰老的里程碑式研究。該研究開發一種抗衰老型人間充質祖細胞，通過增強FOXO3活性，顯著延緩靈長類動物的衰老過程，并利用CRISPR-Cas9對人胚胎干細胞進行FOXO3基因編輯（S253A/S315A雙突變），構建抗衰老表型。在老年食獼猴中進行為期44周的靜脈回輸實驗，評估其對衰老的影響。Cell雜志配發Leading edge preview對其進行積極評價。

2025年6月，題為Systematic profiling reveals betaine as an exercise mimetic for geroprotection的研究首次發現甜菜堿（betaine）是一種“運動模擬物”（exercise mimetic），具有抗炎和抗衰老（geroprotection）作用。通過招募13名健康男性，采集血液和糞便樣本，進行單細胞轉錄組、血漿蛋白組、代謝組、微生物組等多維度分析；并使用小鼠模型驗證甜菜堿在運動模擬中的作用機制。本研究首次系統性地揭示甜菜堿作為運動模擬物的潛力，其通過抑制TBK1信號通路，發揮抗炎、抗氧化、抗衰老等多重作用，為開發“運動藥丸”提供理論基礎和實踐路徑。論文發表后，受到Nature News積極評價。

題為Comprehensive Human Proteome Profiles Across a 50-Year Lifespan Reveal Aging Trajectories and Signatures的研究首次融合超高靈敏度質譜技術與機器學習算法，系統構建了橫跨人類50年生命周期的蛋白質組衰老圖譜，涵蓋七大生理系統、13種關鍵組織，從蛋白視角呈現了機體增齡性演變的全景式動態景觀。

這部“人體衰老蛋白分子編年史”揭示，蛋白信息流紊亂是器官衰老的核心特征之一，其本質在于mRNA-蛋白解偶聯與病理性淀粉樣沉積的協同作用導致蛋白穩態網絡的系統性崩解。同時，研究首次確立血管系統為衰老進程的“先鋒組織”，在生命早期即顯著偏離穩態軌跡。衰老的血管系統通過特異性分泌GAS6等促衰蛋白，激活跨器官級聯信號網絡，發揮“衰老樞紐”的核心調控功能，驅動并放大全身多器官系統衰老進程。論文發表后，受到Nature News的積極評價。