干细胞技术 将成为延缓衰老的最佳途径

衰老会引起多器官功能衰减, 从而导致各种衰老相关的代谢性疾病和神经、心血管等系统重大疾病的发生和发展, 如糖尿病、骨质疏松症、心力衰竭、冠心病、阿尔茨海默病等。个体组织消耗与再生的比例, 决定了其衰老的程度。

细胞衰老是器官及机体衰老的结构基础,机体衰老是细胞衰老的最终表现。在衰老进程中干细胞不断丢失, 因此及时补充干细胞, 增加机体细胞的分化增殖, 以替代、清除衰老细胞, 使抗衰老成为可能。


在美国《science》杂志评选出的1999年度10大科学进展中,干细胞的研究工作格外令人瞩目。一方面揭示了许多有关细胞生长和发育的基础理论难题;另一方面,干细胞可望将其用于创伤修复、神经再生和抗衰老等临床医学研究。


2007年英国科学家Anastasia在自然杂志撰文指出成体干细胞对人体自我修复和组织再生至关重要,成体干细胞减少是人体衰老的主要原因


英国西德的尼布伦纳、美国的H罗伯特霍维茨和英国的约翰E苏尔顿3位诺贝尔获得者发现细胞凋亡的规律。人体清除自由基产生抗氧化酶物质,与年龄成负相关,随着年龄增加,抗氧化物质减少,细胞死亡加速。

目前研究的几种抗衰老干细胞

到目前为止, 有四大类干细胞可以在体外分离培养, 分别为胎儿干细胞 (FS) 、胚胎干细胞 (ES) 、成体干细胞 (ADS) 以及诱导多能干细胞 (iPS) 。FS较难获得和保存, 其治疗存在较大风险。ES是一种全能干细胞, 可分化成机体的各种组织细胞, 但由于诱导分化技术不成熟以及存在免疫排斥、致瘤性、伦理问题等, 其临床研究、应用受到限制。而iPS的高致瘤性更是限制了其应用范围和前景。


近年来有研究发现, 成体干细胞具有很强的可塑性, 可跨越胚层来源分化;来源广泛多样, 获取方便;更容易培养扩增, 可实现个体化治疗;不存在免疫排斥、伦理等问题, 因此具有明显的应用优势和前景。间充质干细胞 (MSCs) 是一类具有很强的自我更新、增殖能力和多向分化潜能的成体干细胞。能够分化为3种胚层来源的间充质细胞, 如神经细胞、肌细胞、成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、上皮细胞等。MSCs早在1966年便被科研人员在骨髓中发现。目前在衰老相关疾病中研究较多的是骨髓间充质干细胞 (BMSCs) 、脂肪间充质干细胞(ADSCs) 以及人脐带间充质干细胞 (hUC-MSCs) 。


干细胞可以通过旁分泌作用, 分泌VEGF、IGF、转化生长因子-β1 (TGF-β1) 、碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF) 、表皮细胞生长因子和角质细胞生长因子等多种生长因子,对于紫外线照射引起的皮肤老化, 皮内注射间充质干细胞, 可促进人真皮成纤维细胞 (hDF) 增殖和迁移, 促进Ⅰ型胶原合成, 降低hDF中基质金属蛋白酶的含量, 从而增加真皮胶原含量。


临床试验研究显示, 于人眼周老化皮肤皮内注射脂肪间充质干细胞, 2个月后眼周鱼尾纹有明显改善, 超声检查见该部分皮肤组织真皮层增厚。


脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)是一类来源于人脐带间质组织的具有干细胞潜能的细胞, 其增殖能力较骨髓及脂肪源的间充质干细胞要强,由于脐带在分娩过程中被当作废物丢弃, hUC-MSCs的获取无伦理及道德争议;其次, 获取hUC-MSCs不需要侵袭性的手术或手段, 无细菌感染等并发症发生的风险, 相对安全;最后, 由于脐带体积、数量大, 加上相对简便的采集方法, 使得hUC-MSCs更容易采集, 不必花费大量的人力、物力、财力进行细胞的体外增殖。无论是从细胞表达的表面标志、基因还是分化能力看, hUC-MSCs分化为神经、心血管、骨、软骨细胞的能力较强, 因此较适合作为供体细胞。


研究发现,脐带间充质干细胞进入体内之后能够:



激活体内处于休眠状态的干细胞,参与已经受到过氧化和代谢累积损伤的组织和器官的修复作用,干预自由基应激损伤使其恢复正常功能;


分泌营养因子,促进损伤组织内细胞增殖分化,恢复组织器官生理功能;


免疫功能调节,有研究证实脐带间充质干细胞在体外和体内试验中能够通过分泌可溶性因子和直接接触调节免疫细胞增殖及其活性,降低机体的炎性反应病变;


调节代谢功能,脐带间充质干细胞通过其多向分化能力,增强代谢系统效率,进而加速机体对代谢废物的运转和排泄,促进对营养物质的吸收,使机体维持正常的生理功能,从而降低有害废物的积累,干预亚急性衰老。

人体器官衰老的结构基础是细胞衰老, 而机体衰老是细胞衰老的最终表现。及时补充间充质干细胞 (MSCs) , 增加机体细胞成分, 以替代、清除衰老的细胞使抗衰老成为可能。不过,应用干细胞治疗疾病的需要制定标准化程序, 包括细胞的获取、培养、分化、增殖及治疗疾病的途径、方法、步骤等需要明确,对于间充质干细胞治疗产品的研发, 保证产品质量与安全性是非常重要的。