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上次說(shuō)到海弗里克的極限是錯(cuò)的，人類的壽命極限不是 150 歲。
而且人類壽命上限，不應(yīng)以細(xì)胞復(fù)制的上限為準(zhǔn)，因?yàn)槌审w干細(xì)胞可以不斷分化。
成體干細(xì)胞的分化和復(fù)制端粒不會(huì)縮短，因?yàn)橛卸肆Ｃ傅拇嬖凇?/p>
所以理論上，在成體干細(xì)胞的加持下，人體細(xì)胞應(yīng)該是生生不息的。
那么，人為什么不能長(zhǎng)生不老？如我們所見(jiàn)，大部分人的壽命還不到150歲呢。
成體干細(xì)胞理論上是如何使用的，我們一起看看。
成體干細(xì)胞也會(huì)衰老
雖然，衰老理論很多樣，但是，細(xì)胞衰老是承認(rèn)的。
細(xì)胞衰老自然也包括成體干細(xì)胞衰老，有小伙伴可能疑惑：你不是說(shuō)成體干細(xì)胞是自我更新的嗎？
別著急，現(xiàn)實(shí)很骨感啊......
→成體干細(xì)胞退化導(dǎo)致衰老疾病
在所有成體干細(xì)胞衰老的理論中，最關(guān)鍵也是最無(wú)奈的就是：干細(xì)胞自我退化。
在對(duì)干細(xì)胞的研究沒(méi)有這么深入之前，幾乎所有科學(xué)家都認(rèn)為，干細(xì)胞具有非凡的自我更新能力。
但是，隨著研究深入，人們慢慢發(fā)現(xiàn)，基因本身有干細(xì)胞抑制機(jī)制。
一是“拮抗多效性”理論?？赡茉谠缙谏杏幸娴幕?，反而在老年干細(xì)胞中發(fā)揮作用，比如雷帕霉素 (mTOR)。
可以想象一下，腫瘤抑制因子在生命早期為了抑制癌癥，避免細(xì)胞過(guò)度繁殖會(huì)使它老化，但是發(fā)揮作用的同時(shí)驅(qū)動(dòng)衰老。
二是“衰老的干細(xì)胞”理論，該理論認(rèn)為成體干細(xì)胞功能退化，不能繼續(xù)用功能性分化細(xì)胞補(bǔ)充衰老的組織。
上一篇給大家講，細(xì)胞分裂到極限會(huì)變成衰老細(xì)胞，實(shí)際上干細(xì)胞也可能會(huì)變成衰老細(xì)胞。
舊干細(xì)胞會(huì)引起衰老疾病，反過(guò)來(lái)衰老，又會(huì)影響干細(xì)胞的功能障礙。比如神經(jīng)干細(xì)胞，衰老引起它增殖和分化惡化，然后造成神經(jīng)退行性疾病。
→自我更新和維護(hù)變差
成體干細(xì)胞的自我更新，主要取決于譜系。衰老過(guò)程中有些干細(xì)胞庫(kù)的分化能力受影響不大，但是自我更新和維護(hù)變差。
比如經(jīng)常被使用的肌/細(xì)胞，干細(xì)胞庫(kù)的自我更新能力很強(qiáng)。但是，大腦和皮膚甚至神經(jīng)的一些干細(xì)胞庫(kù)，數(shù)量過(guò)了一定年齡會(huì)下降。
合理推斷一下，人體的干細(xì)胞庫(kù)維持也是有取舍的，使用度不高或者維護(hù)成本高的干細(xì)胞庫(kù)可能被放棄更新。
→離體干細(xì)胞老化
也許有人會(huì)質(zhì)疑，人體環(huán)境是復(fù)雜的，說(shuō)不定是什么原因?qū)е鲁审w干細(xì)胞衰老。
那么，脫離不利的環(huán)境，給予理論上最合適的培養(yǎng)環(huán)境，成體干細(xì)胞如何呢？
成體干細(xì)胞離體研究發(fā)現(xiàn)，嚙齒動(dòng)物的體外干細(xì)胞老化，與體內(nèi)干細(xì)胞老化非常相似。
但也有研究得出了不同的結(jié)論，一項(xiàng)嚙齒動(dòng)物離體細(xì)胞研究，在明顯復(fù)制性衰老的細(xì)胞中，沒(méi)有觀察到端?？s短。
大家已經(jīng)知道，端?？s短是明顯的衰老證據(jù)。雖然研究結(jié)果有分歧，但是體外組織培養(yǎng)表明，成體干細(xì)胞增殖在反復(fù)傳/代后急劇下降。
為什么成體干細(xì)胞會(huì)衰老？
成體干細(xì)胞的衰老，有內(nèi)部原因，也有外部原因。
→基因不穩(wěn)定性
內(nèi)部原因也就是基因本身的問(wèn)題，比如存在基因不穩(wěn)定性，以及其他基因異常。
我們都知道哺乳動(dòng)物有基因突變，許多導(dǎo)致早衰的基因突變會(huì)導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定，不僅縮短壽命，還對(duì)干細(xì)胞功能產(chǎn)生負(fù)面影響。
當(dāng)細(xì)胞異常分化，會(huì)促進(jìn)成體干細(xì)胞的代償性分裂，祖細(xì)胞錯(cuò)誤分化增加，這都破壞基因組的穩(wěn)態(tài)。
不同的基因表達(dá)也會(huì)反作用于基因，表觀遺傳學(xué)可以修飾遺傳，而不影響DNA序列。研究表明，異常的表觀遺傳調(diào)控影響機(jī)體衰老。
→端粒縮短
DNA 損傷，一方面反映基因組的不穩(wěn)定性，另一方面與端?？s短有關(guān)。
我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，端粒是染色體末端的重復(fù)序列，可以保護(hù)染色體。隨著復(fù)制增加端?？s短，而端粒酶可以修復(fù)端粒。
DNA上每天都有大量的突發(fā)事件，大多數(shù)受損的 DNA 可以由修復(fù)機(jī)制修復(fù)，但一些突變的DNA，會(huì)從修復(fù)機(jī)制中逃脫并積累，損害干細(xì)胞功能。
雖然干細(xì)胞表達(dá)端粒酶，但是端粒酶通路成分會(huì)有偶發(fā)性的缺陷，而且某些譜系的端粒酶表達(dá)隨時(shí)間下降，端粒就會(huì)縮短。
不過(guò)，端?？s短的衰老概念仍然存在爭(zhēng)議，目前還缺乏令人信服的結(jié)果。
→微環(huán)境惡劣
身體代謝壓力導(dǎo)致的惡劣環(huán)境，會(huì)破壞干細(xì)胞，這個(gè)結(jié)論是無(wú)可爭(zhēng)議的。
導(dǎo)致代謝壓力的因素很多，包括營(yíng)養(yǎng)缺乏、氧化應(yīng)激、DNA 損傷、病原體和其他壓力源等。
干細(xì)胞功能惡化的機(jī)制(ROS：活性氧) （干細(xì)胞功能惡化的機(jī)制(ROS：活性氧)
其中比較關(guān)鍵的就是活性氧ROS，它是氧化應(yīng)激的產(chǎn)物，又能造成炎癥。
干細(xì)胞在長(zhǎng)久的壓力“迫害”下，應(yīng)對(duì)氧化應(yīng)激的能力降低。
高齡或高糖環(huán)境產(chǎn)生的另一種因子AGEs，晚期糖基化終產(chǎn)物，顯示可以直接損害干細(xì)胞功能并誘導(dǎo)它們凋亡。
一些慢性病的微環(huán)境也對(duì)成體干細(xì)胞不利。比如高血糖和高胰島素血癥，病理性的代謝改變，影響干細(xì)胞的正常功能和分化。
激素紊亂，尤其是性激素，比如雌激素隨著年齡的增長(zhǎng)而減少，影響成體干細(xì)胞的分化方向，而雌激素紊亂就會(huì)導(dǎo)致分化障礙。
體內(nèi)微環(huán)境的改變，大多是由外界因素引起的。比如紫外線照射、輻射、熱量過(guò)剩、環(huán)境毒物、自由基等等。
→線粒體功能障礙
細(xì)胞能量的 90%都由線粒體提供，自然也包括成體干細(xì)胞。
線粒體功能障礙的三個(gè)原因：ROS 產(chǎn)生、Ca 2+穩(wěn)態(tài)破壞和細(xì)胞凋亡，可以直接影響干細(xì)胞健康。
許多研究表明，線粒體功能障礙與干細(xì)胞衰老之間存在直接關(guān)系。
怎么增強(qiáng)成體干細(xì)胞？
有幾種方式已被證明，可以非常有效地保護(hù)和增強(qiáng)成體干細(xì)胞。
→適量的運(yùn)動(dòng)
上文說(shuō)過(guò)，肌細(xì)胞的干細(xì)胞庫(kù)更新很強(qiáng)，而且干細(xì)胞內(nèi)端粒也不縮短。
這主要是運(yùn)動(dòng)的作用。在運(yùn)動(dòng)員的骨骼肌中，發(fā)現(xiàn)端粒長(zhǎng)度要么顯著縮短，要么保持不變，要么比未經(jīng)訓(xùn)練的人更長(zhǎng)。
顯著縮短的端粒長(zhǎng)度，是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員從事過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的劇烈運(yùn)動(dòng)。
所以，適量的運(yùn)動(dòng)，是延長(zhǎng)或保持端粒長(zhǎng)度的可靠方法，對(duì)抗壓力對(duì)端粒長(zhǎng)度的影響。
→熱量限制
熱量限制，即使是短期熱量限制也可以改善干細(xì)胞的功能。
因?yàn)闊崃肯拗瓶梢詼p少氧化應(yīng)激，而且限制熱量和運(yùn)動(dòng)都可以激發(fā)自噬。
自噬清除干細(xì)胞中的碎片，從而增強(qiáng)干細(xì)胞功能，還可以清掉老化的干細(xì)胞。
在限制熱量的同時(shí)，減少糖攝入，比普通的熱量限制更管用，高血糖會(huì)降低干細(xì)胞的再生潛力，穩(wěn)定的胰島素水平也可以增加干細(xì)胞壽命。
但是，要注意，人造糖如三氯蔗糖代替糖，是不健康的，會(huì)傷害腸道，也會(huì)影響胰島素波動(dòng)。
限制熱量的一種，斷食或間歇性斷食，實(shí)驗(yàn)證明可以通過(guò)誘導(dǎo)脂肪酸氧化，增強(qiáng)腸道干細(xì)胞功能。
→天然的補(bǔ)劑
重編程是干細(xì)胞分化過(guò)程中重要的一步，也是其中最復(fù)雜和效率最低的，而隨著年齡增長(zhǎng)效率還會(huì)降低。
增強(qiáng)線粒體和自噬都可以提高重編程效率，外界的抗氧化劑如維生素C 、姜黃素、柚皮素等，也可以提高重編程的速度。
表觀遺傳修飾劑如丙戊酸，與抗氧化劑一起作用的效果更好。
mTOR 通路調(diào)節(jié)衰老和代謝，也影響重編程的效率。mTOR抑制劑如雷帕霉素和白藜蘆醇，可以使能量更多用于重編程。
一些能夠促進(jìn)衰老細(xì)胞裂解的補(bǔ)劑，可以清除衰老干細(xì)胞，如姜黃素、槲皮素、NAD+，前段時(shí)間發(fā)現(xiàn)的PCC1等。
你可能不知道，維生素 D3也可以減少干細(xì)胞的衰老，還有助于干細(xì)胞的分化。
關(guān)鍵的瘦龍說(shuō)
因?yàn)槎肆＠碚?，還有干細(xì)胞端粒酶濃度高，可以無(wú)線分裂，讓人想到永生，長(zhǎng)壽。
實(shí)際上，沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，成體干細(xì)胞也會(huì)衰老。
所以，保護(hù)成體干細(xì)胞，細(xì)胞才可以不斷分化補(bǔ)充，而端粒長(zhǎng)度也不是問(wèn)題。
一些基因手段，也可以增強(qiáng)干細(xì)胞和端粒，如逆轉(zhuǎn)錄酶、端粒延長(zhǎng)等。
但是，我們可能接觸不到，還是常規(guī)手段更現(xiàn)實(shí)。比如熱量限制、減少糖攝入、斷食或者輕斷食等。
平時(shí)生活中，我們要盡量避免那些傷害干細(xì)胞的因素。比如避免過(guò)度紫外線照射、環(huán)境污染、非甾體抗炎藥如布洛芬、煙和酒等。
如果你還擔(dān)心以上因素會(huì)傷害干細(xì)胞，可以適度采用一些補(bǔ)劑。
做到這些，可以大大減少干細(xì)胞受傷害的程度。
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