资讯报道丨衰老根源在于细胞。干细胞除了治病,还是美容抗衰老的前沿技术!

衰老是人类无法回避的旅程。衰老细胞(senescent cells)在人类的衰老进程中起到了关键作用,也因此成为了一个潜在的抗衰老靶点。

现代医学认为,人体衰老所表现的组织器官结构退行性变和机能降低,其本质是细胞衰减。


衰老细胞的特征,

除了无法通过分裂修复组织外,衰老细胞还有着不少特征——它们会分泌细胞因子到周围的环境中,引起炎症;它们会重塑细胞外的基质;它们也会引起细胞死亡,或是抑制干细胞的功能。
要说到衰老细胞最明显的特征,那自然是“停止生长”。随着年龄的增加,诸如DNA损伤、端粒缩短、癌症基因的激活、PTEN的不足、DNA复制的停止、以及未折叠蛋白反应,都会让细胞做出“停止生长”的决定。这一停止,就是永久。在停止生长的背后,有着两条信号通路:p53-p21-RB,以及p16 INK4A–RB。它们会中止细胞周期,让细胞停止分裂。

衰老细胞的另一个明显特征是其活跃的分泌能力。它们会分泌大量炎性细胞因子、趋化因子、生长因子、以及蛋白酶。目前,我们尚未对来自不同细胞来源的SASP(衰老相关分泌表型)进行详尽的分析,仅有的少数进展之一来自对IMR90(原发性胎儿肺成纤维细胞系)的研究。研究发现,这种衰老细胞会分泌103种不同的蛋白质,其中不少对衰老相关慢性疾病有潜在的直接因果关系。这也解释了为何衰老会带来一系列炎症相关的症状。


衰老细胞的第三个特征是对细胞凋亡的抵抗能力。在体内,细胞凋亡起到了重要的调控作用,确保组织内的细胞达到最佳的平衡,但衰老细胞看似不受相关通路的调控。原来在这些衰老的应激压力下,影响细胞凋亡的p53虽然能积聚,但水平并不足以催生凋亡的发生。这些“老而不死”的细胞就这样静静地待在组织内,不断向四周分泌影响周围细胞的因子,引起衰老相关的疾病。

国际权威期刊《Nature》:衰老的根源在于细胞

《Nature》:衰老是细胞不可逆地停止分裂,并进入永久性生长停滞状态,而不经历细胞死亡的过程。未修复的DNA损伤或其他细胞应激可诱发衰老。

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2021年5月12日,美国明尼苏达大学医学院的研究人员在《Nature》发表了题为:An aged immune system drives senescence and ageing of solid organs的研究论文。

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该研究表明,衰老的免疫细胞是最危险的衰老细胞类型,会加速其他器官衰老,从而促进全身性衰老。

在衰老过程中,免疫系统会失去对病原体和癌细胞作出有效反应的能力。简而言之:人的寿命是由我们身体中的每一个细胞的衰老速度决定的。而衰老,就是疾病的开始!

人体的衰老,归根结底是细胞的衰老。

因而,抗衰老最根本的途径是清除衰老细胞,修复受损细胞,改善细胞代谢,激活休眠细胞的功能。因此说,应用免疫细胞技术、干细胞技术抗衰老能够从根源上“对症抗衰”,从如今诸多研究和临床案例中,便能看到细胞技术在抗衰老领域正大放异彩。


清除衰老细胞 可延长寿命30%:

2016年2月,《自然》杂志刊登了美国梅奥诊所分子生物学家Baker的最新成果:清除衰老细胞可使动物寿命延长20%-30%,而免疫细胞正是清除衰老细胞的绝对主力军。

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研究表明,消除体内老化细胞可改善一系列疾病,包括白内障、糖尿病、骨质疏松症、阿尔茨海默症、心脏疾病、肾脏问题、动脉阻塞以及与年龄相关的肌肉损失等。

因此,定期注入免疫细胞,使机体免疫功能始终保持在良好状态,可达到抗衰老、年轻化的目的。


更多的临床应用案例均在不断证实,细胞疗法已成为对抗衰老的新风口,是人类从容应对岁月长河的得力帮手。以细胞技术为核心的再生医学的发展,不仅满足了如今日益增长的抗衰老需求,也成为攻克因衰老带来的各类退行性疾病的新希望。

干细胞是抗衰老界的热门话题。

干细胞具有自我更新、多向分化和旁分泌因子分泌能力,在创伤修复、组织再生和抗衰老等临床医学领域显现出良好的应用前景。

构成人体的200余种细胞中,大部分为终末分化细胞,高度分化使其失去了再分裂的能力,最终会衰老、死亡;但同时机体也保留了一部分未分化的原始细胞,即干细胞。这些细胞在特定条件下或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡[3],当衰退的进程大于再生长的能力时表现为衰老;如果细胞再生能力更强,那么组织衰老的进程将被延缓甚至阻断。

干细胞的功能、特点使得其在创伤修复、神经再生和抗衰老等临床医学领域具有广阔应用前景。已有研究证明,干细胞在心血管疾病、代谢病、帕金森氏综合征、肝硬化、白血病等多种疾病的治疗中疗效显著;而干细胞抗衰老更是《Science》杂志评选出的1999年度10大科学进展之一,由此引发的“再生医学”革命[4]不容小觑。

可想而知,干细胞抗衰老效应的发挥取决于是否能够动员足够数量的理想的干细胞。

干细胞在体内的持久性使它们容易受到老化相关毒性代谢物的累积损伤,许多组织中的干细胞随着年龄的增长而发生深刻的变化,最终发生细胞死亡、衰老或再生功能的丧失,表现为衰老机体对组织损伤的迟钝反应、增殖活性的失调和细胞更新、组织再生功能的下降。

可用于抗衰老的干细胞分类

(1)脂肪干细胞:脂肪组织是一种可再生的干细胞来源,多数脂肪干细胞来源于脂肪组织中的纤维组织和血管壁,少数游离于脂肪间。脂肪干细胞可分化成骨骼、脂肪、心肌、神经等多种组织,同时释放重要的生长因子、细胞因子来促进伤口愈合、调节炎症反应、减少瘢痕形成和抗衰老。

方便实现自体移植则是脂肪干细胞抗衰老应用的无可替代的优势,使用过程中几乎不存在安全性问题。

(2)骨髓间充质干细胞:包括造血干细胞、间叶基质细胞、内皮细胞等,是一个多能间充质细胞的异质群体,可用于电离辐射等所致组织损伤的修复及再生,在组织损伤的再生作用中,既可分化为功能性实质细胞,又可为其他细胞创造生长的微环境。骨髓间充质干细胞已作为疾病或损伤组织再生的有力工具,用于软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞、神经元细胞等的潜在分化。

(3)妊娠组织来源的间充质干细胞:具有比成体来源的间充质干细胞更强的增殖能力,且干细胞产率高于骨髓,可调节多个生物学过程,如血管生成、形态发生、组织再生和细胞存活。作为基于细胞的组织再生疗法的重要实现手段,这种外源性间充质干细胞的移植对减少瘢痕、促进组织再生的作用已在模型动物或临床试验中得以显现。

值得注意的是,脐血/脐带中干细胞具有无肿瘤污染、增殖能力强、采集方便、免疫活性低、对供者无不利影响等优点,可以成为理想的抗衰老干细胞来源。

(4)胚胎干细胞:胚胎是多能干细胞的主要来源,可以诱导分化出血液、内皮、心肌、骨骼、神经等细胞。动物实验表明,人胚胎干细胞向衰老小鼠损伤组织植入,可产生激活抗衰老信号的可溶性蛋白,发挥抗衰老作用。但由于伦理学问题,胚胎干细胞的临床应用受限。


(5)其他:如人诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,iPSCs),也已证实可以治疗特异性皮肤病或者使皮肤返老还童。

干细胞抗衰老的机理


干细胞抗衰老除了干细胞本身在组织微环境作用下,多向分化为组织细胞,替代衰老死亡的细胞外,还具有强大的分泌功能,分泌一些生长因子、细胞因子,提升机体抗自由基能力,发挥促进血管生成及细胞增殖分化、抑制炎症反应及趋化性、调节细胞粘附及迁移的功能,刺激组织细胞的再生、修复功能,加速伤口愈合和组织重塑,达到对抗衰老的目的。

综上所述,干细胞自我更新、多向分化和旁分泌因子的分泌正是各种干细胞发挥抗衰老作用、促进皮肤再生的机制之所在。通过补充干细胞、免疫细胞,维持和提升生理功能和机体机能,延长生命的长度,改善生命质量。

但是,不可忽视的事情是干细胞的使用还存在一些不利的方面,像胚胎干细胞使用过程中的伦理学问题、大规模干细胞制备的标准问题等。所以现在生物公司普遍研究方向是来源于自身脂肪组织的再生细胞。

进行自体干细胞研究,亟需规范行业发展,完善管理办法,保证质量可控、评价标准可靠,特别是安全性和细胞干性的评价。

未来,干细胞研究必将催生新型药物的发展,乃至衰老机制的最终破解。


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