本文首發(fā)自博雅干細(xì)胞
作者：江南大學(xué) 墨憶
專家審核：江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院 李晶 教授
自古以來，人們都對(duì)如何延緩衰老、長(zhǎng)壽感興趣。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，科學(xué)界也一直在探索干細(xì)胞與衰老之間的聯(lián)系。
人們正在進(jìn)行大量關(guān)于再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞的研究，因?yàn)檫@是一個(gè)價(jià)值數(shù)十億美元的市場(chǎng)。Human Longetivity 的聯(lián)合創(chuàng)始人兼Celularity的首席執(zhí)行官Robert Hariri博士談到[1]，要延長(zhǎng)人類的平均壽命至100歲。
近年來，在抗衰老藥物的研發(fā)中干細(xì)胞被廣泛采用。今天將為大家介紹目前對(duì)于干細(xì)胞在衰老領(lǐng)域的研究情況。
抗衰老領(lǐng)域常用的三類干細(xì)胞
首先，什么是干細(xì)胞呢？它們是人體的原材料，是我們體內(nèi)所有分化細(xì)胞的原始細(xì)胞。而人們之所以會(huì)將干細(xì)胞和抗衰老聯(lián)系在一起，是因?yàn)楦杉?xì)胞可以被定向分化成為各種各樣的細(xì)胞類型，這意味著他們有可能治愈多種以前無法治愈的疾病。
目前，研究中主要采用三種干細(xì)胞。第一個(gè)是胚胎干細(xì)胞（ESC），但與之相關(guān)的爭(zhēng)議很大；第二種是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）；第三種是成體干細(xì)胞。后二種干細(xì)胞沒有倫理爭(zhēng)議。
胚胎干細(xì)胞來自3-5天大的胚胎，在這個(gè)階段，胚胎仍然只有大約150個(gè)細(xì)胞，并且是胚泡。它們來自自愿捐助者，并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)生長(zhǎng)。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）在2009年制定了關(guān)于如何將胚胎干細(xì)胞用于抗衰老研究的嚴(yán)格指南。
那么對(duì)于誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞），這些細(xì)胞是通過將成熟的成年細(xì)胞重編程為胚胎樣狀態(tài)而制成的。iPS細(xì)胞源自皮膚或血細(xì)胞，因此沒有爭(zhēng)議，因?yàn)樗鼈兪怯沙赡昙?xì)胞制成的。
最后，成體干細(xì)胞大量存在于臍帶胎盤、骨髓、脂肪和外周血中等組織中。
當(dāng)前，最廣泛研究的干細(xì)胞類型是間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC），全球1045多個(gè)臨床試驗(yàn)登記注冊(cè)在案。
而關(guān)于在抗衰老領(lǐng)域的的應(yīng)用，這三種干細(xì)胞都具有巨大的治療潛力。
干細(xì)胞抗衰老的三種方式
干細(xì)胞通過多種方式來抗衰老，包括利用了干細(xì)胞的分化能力、旁分泌效應(yīng)等機(jī)制。另外，衰老常常意味著成體干細(xì)胞的減少，干細(xì)胞功能的失衡，如果通過干細(xì)胞移植的手段重新恢復(fù)成體干細(xì)胞的活力，這或是抵抗衰老最有效的手段。
干細(xì)胞替代老化細(xì)胞的能力
這聽起來像是科幻小說，但是在干細(xì)胞療法中，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)干細(xì)胞。然后，將它們轉(zhuǎn)化為特定的細(xì)胞類型。
例如，研究人員將干細(xì)胞定向分化為心臟細(xì)胞。這些心臟細(xì)胞將被注射或植入，目的是替換人心臟內(nèi)垂死或衰老的細(xì)胞。研究表明，心臟病患者可以通過干細(xì)胞療法得到幫助。
同樣，老化的大腦可能會(huì)受益于類似的方法。這是因?yàn)檩^老大腦的細(xì)胞再生和更新活動(dòng)能力較弱。隨著時(shí)間的流逝，這可能導(dǎo)致認(rèn)知功能下降。因此，為此目的正在探索一種被稱為神經(jīng)干細(xì)胞的成體干細(xì)胞。
Jun Takahashi （圖片來源：japantimes）
有趣的是，iPS細(xì)胞也是如此。2018年，日本京都大學(xué)的神經(jīng)外科醫(yī)生將240萬個(gè)細(xì)胞植入了帕金森氏病患者的大腦中。為此，他們使用了從供體收集的外周血細(xì)胞，將它們重新編程為iPS細(xì)胞，然后將這些細(xì)胞分化為多巴胺能前體細(xì)胞。
盡管這項(xiàng)研究尚未完成，但希望這種細(xì)胞療法可以提高多巴胺水平并改善患者的癥狀。
干細(xì)胞發(fā)揮積極作用
干細(xì)胞與衰老相互聯(lián)系的第二種方式是干細(xì)胞發(fā)揮次級(jí)（“旁分泌”）作用。
這意味著它們可以對(duì)周圍的其他細(xì)胞和組織產(chǎn)生積極影響。例如，它們可以減少炎癥，減少疤痕（纖維化）或促進(jìn)免疫反應(yīng)。
同時(shí)，它們還可以增加附近組織的血管化，從而增加氧氣的輸送和代謝交換。
干細(xì)胞還分泌外泌體和其他類型的微泡（MV），這些是小的球形膜碎片，可以對(duì)附近的細(xì)胞產(chǎn)生許多積極的作用。
微囊不僅富含生物活性脂質(zhì)并能夠產(chǎn)生生長(zhǎng)因子，而且還可以產(chǎn)生mRNA、microRNA（miRNA）和增強(qiáng)細(xì)胞功能的蛋白質(zhì)。
增強(qiáng)干細(xì)胞的抗老化能力
最后，衰老過程可能會(huì)對(duì)我們的干細(xì)胞造成嚴(yán)重后果。特別是我們干細(xì)胞的更新能力會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降，它們分化為其他細(xì)胞類型的能力也是如此。
因此，科學(xué)家們正在探索各種機(jī)制，通過這些機(jī)制我們可以延緩或防止衰老引起的干細(xì)胞功能下降。從理論上講，這將解決許多與衰老有關(guān)疾病的根本原因。
造血干細(xì)胞（可更新血液和免疫系統(tǒng)）、神經(jīng)干細(xì)胞（可更新大腦）、皮膚干細(xì)胞（可更新皮膚）和骨骼肌的衛(wèi)星細(xì)胞（可更新我們的肌肉組織）都是常見的具有延緩衰老的干細(xì)胞。
△干細(xì)胞技術(shù)帶來延長(zhǎng)生命的可能
從研究走向現(xiàn)實(shí)，還要多久？
隨著我們?nèi)蛉丝诘睦淆g化嚴(yán)重，尋求創(chuàng)新解決方案的必要性將變得越來越重要。因此，干細(xì)胞可能在對(duì)抗身體衰老和認(rèn)知能力下降的斗爭(zhēng)中發(fā)揮核心作用。盡管干細(xì)胞和衰老在許多科幻電影中有所體現(xiàn)，但科學(xué)研究仍處于早期。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，干細(xì)胞對(duì)于延緩衰老的研究將從熒幕搬至現(xiàn)實(shí)。
參考資料：
【1】https://bioinformant.com/stem-cells-and-aging-whats-the-connection/
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