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干细胞抗衰老的理论与临床
发布时间:2022-07-02 15:56:16      点击次数:571

1943至1951年,菲律宾的Auredus Paracelsus首次提出通过输入活细胞使机体获得年轻化的细胞疗法,至今全世界已经有数百万人接受细胞疗法。细胞疗法之一是干细胞疗法,衰老进程中干细胞不断缺失,因此及时补充干细胞来抗衰老成为可能的途径。


我国2019年度“干细胞及转化研究”项目由报指南口,干细胞抗衰老的机制研究首次被写入指南。


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什么是衰老?


从社会学上讲,衰老是指人适应和抵抗力减退,对新鲜事物失去兴趣,超脱现实,喜欢怀旧。从生理学上讲,衰老是人从诞生,即受精卵的行程开始一直进行到年老死亡的个体发育史。从细胞层面上讲,衰老是组织器官结构退行性变和机能降低,其本质是细胞衰减,而细胞的衰减又主要由干细胞衰减所致。


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,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逐渐减少,增殖分化能力也会下降,故而受损的组织器官无法得到及时修复,导致人体衰老或疾病的发生。


衰老与再生的关系


衰老与再生同时存在于生物体的生命活动的全过程。再生也是大自然的普遍现象,有再生才有生命,没有生命也没有再生,当然没有生命,也就没有衰老。


因此衰老和再生是一个问题的两个方面,而且两者是处于动态平衡之口。两者失衡也必然走回衰老,人类在长期的研究中诞生了再生医学的发生和发展,其灵魂和核心是干细胞研究、发展和应用。


干细胞是探索人体生长、发育和衰老的核心环节,从临床医学的角度看,干细胞疗法可能彻底改变许多疾病的治疗方法,特别是通过组织和器官替代修复治疗许多难治性疾病。


干细胞能有效治疗血液病、白身免疫性疾病、糖尿病、治疗多发性硬化症,心肌梗死、慢性阴塞性肺疾病等,并有可能成为衰老性疾病治疗的新策略。


干细胞抗衰老,是从细胞生物学层面一,为老化的机体补充新鲜、有活力的干细胞,通过增殖与分化,促进血管新生、促进成骨、促进神经发生、改善代谢、改善卵巢功能,对机体进行全面再生性修复,从而实现全面抗衰。


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干细胞抗衰老的基础研究及临床应用现状


21世纪初,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。人体清除自日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。


干细胞内含有几一种促使人体细胞代谢的分化酶,这些分化酶具有提高人体的抗自由基能力。这些活性因子包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化氢酶和丰富的核酸、褪黑素、脑腺肽、表皮生长因子、表皮细胞修复因子及多种氨基酸和人体所需要的微量元素,具有维持活细胞和死亡细胞的能力数量平衡。


目前,应用于抗衰老领域的干细胞来源有:自体脂肪皮肤骨髓以及异体的脐带和胎盘等在脐带或胎盘组织中富含的间充质干细胞(MSC)有诸多优势,自身免疫原性很低,具有免疫调节特性;属于成体干细胞,分化能力受限,其本身不具有致瘤性;源自新生婴儿附属物,没有接触过多病原污染,能够避免疾病传播;通过旁分泌,抑制免疫细胞活性,降低炎症反应;相对易于分离培养,便干进行GMP生产控制,因而广受青昧。


1、2010年国内学者将胎鼠源干细胞连续3次静脉注射入小鼠体内,对小鼠心脏进行检查,同时对小鼠SOD活力,谷胱甘肽过氧化物酶活力等进行检测,并且对小鼠各器官进行解剖学检查及组织学衰老程度评分,实验结果显示,实验组小鼠生存日期较对照组小鼠明显延长,而且在干细胞移植3个月后,心功能及心脾等衰老程度评分均优于对照组,从这组研究结果也可以看出,对小鼠进行胎鼠源干细胞移植对小鼠衰老起到明显的延缓作用。


2、2015年,科研人员建立了小鼠的早衰模型,并将野生型小鼠的羊膜间充质干细胞(AMSC)通过腹腔注入早衰小鼠体内,结果显示,移植的AMSC能够增殖分化为多种组织细胞,进入多个组织器官,减轻淋巴细胞成熟障碍,缓解早期骨质疏松症,多器官氧化应激症状及DNA损伤得到抑制,同时,能够促进缺陷小鼠的生长发育,并延长小鼠寿命。


3、科研人员将脂肪源干细晌经尾静脉输入亚急性衰老治疗组大鼠中,结果显示治疗组大鼠血清超氧化物歧化酶、一氧化氮、白细胞介素2水平及脾脏指数均有所提高,而丙二醛含量显著降低。证实异体移植脂肪源干细胞可有效增强大鼠机体清除自由基和抗氧化能力,提高机体免疫功能,延缓 D一半乳糖诱发的大鼠衰老。


4、早在1889年,72岁的布朗按照生殖细胞丢失论的学说曾给自己注射狗睾丸的悬浮液,并在一次国际学术大会上作了报告,说他获得了复壮。奥登斯曾用核酸(DNA+RNA)给大白鼠注射,结果使其寿命延长了1倍。亦有研究认为衰老即是生殖干细胞的丢失,生殖干细胞的补充具有延缓衰老的作用。


5、2002至2004年美国Nebraska大学医学美容整形外科168名人员进行肌肉静脉注射,每周3次,每次1-3 mL,连续4-40天,研究结果显示受试的对象免疫系统、睡眠、皮肤、乳房、器官衰老、更年期等症状都得到改善,见图1。证实胚胎干细胞具有抗衰老的作用。但由于伦理学问题,胚胎干细胞应用于临床受限。


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图1:肌肉注射胚胎干细胞后各系统的疗效(临床改善指数)



6、2014年,科研人员为了观察干细胞移植抗衰老的临床效果,选取了35名健康人群作为实验者,采用静脉滴注干细胞,并观察实验者治疗前后皮肤、肌肉、睡眠、食欲等情况。结果:在干细胞移植三个月后,皮肤变得光滑、有光泽,男性肌肉及女性乳房变得紧实,睡眠、精力及食欲等也均得到显著改善,仅2例无明显疗效,治疗总有效率为94.29%。


总结

关于衰老的学说有很多,主要有端粒缩短、氧化应激、DNA损伤、以及细胞周期阻滞等因素。目前普谝认为衰老是细胞活性的降低,最终导致细胞、组织和器官的衰老,因此衰老即是细胞的衰老。越来越多的科学家研究用干细胞治疗衰老相关疾病,其至探讨用干细胞延长寿命。大量的实验已经表明干细胞具有抗衰老作用,一些临床试验结果也初步显示干细胞对治疗衰老退行性疾病安全且有效。



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