科普丨细胞与衰老是什么关系?干细胞为抗衰提供新思路!

发布时间:2023-09-13供稿:

引  言

细胞衰老,一般指的是随着时间推移,细胞对压力和其他细胞损伤的抵抗力逐渐下降,导致细胞功能逐渐丧失、活率下降。

我们对"变老"这个词很熟悉一白头发、皱纹、老花眼...那从生物角度来讲,要明白生物的衰老,我们必然要从细胞的衰老讲起。

细胞衰老,一般指的是随着时间推移,细胞对压力和其他细胞损伤的抵抗力逐渐下降,导致细胞功能逐渐丧失、活率下降。

众所周知,细胞是构成生命体的基本单位,组成人体细胞的种类有230多种,共约有40万~60万亿个细胞。新生儿体内干细胞比例是万分之一,70岁时滑落至百万分之一,减少了一百倍,干细胞的减少加速了衰老与死亡进程,因此,移植和补充细胞,意味着不断增加人体各种器官、组织的再造和修复所需的最基本的材料,长期保持生命的巨大活力。

细胞与衰老的关系

细胞在衰老过程中起着关键的作用,衰老是多个细胞层面的变化和功能下降的结果。

1、细胞分裂能力减弱:随着年龄的增长,大多数细胞的分裂能力会逐渐减弱,甚至停止。这是由于细胞内染色体末端的端粒不断缩短,达到一定长度后,细胞进入衰老状态,无法再进行正常的有限次数的分裂。

2、DNA损伤和修复:细胞中的DNA受到各种内外因素的损伤,如自由基氧化、辐射、化学物质等。年龄的增长会导致细胞DNA修复能力的下降,从而积累更多的DNA损伤,影响细胞的正常功能。

3、细胞功能下降:随着细胞的衰老,其功能逐渐下降。例如,细胞的代谢活性降低,能量产生减少,蛋白质合成能力减弱,细胞信号传导受到干扰等。这些功能下降导致细胞无法有效地应对应激和修复受损。

4、免疫功能下降:免疫细胞也受到衰老的影响。随着年龄增长,免疫细胞数量减少,功能衰退,免疫应答变得不如年轻时那样有效。这导致机体更容易受到感染和疾病的侵袭。

5、细胞衰老的影响:衰老细胞(senescent cells)是指失去增殖能力但仍然保持活性的细胞。这些细胞在衰老过程中积累,产生炎症因子和其他分子,对周围组织和器官产生负面影响。衰老细胞的积累被认为是衰老过程中的一个重要因素。

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我们随着对人体衰老的逐步了解,已经在“如何减缓衰老”这一议题上有了越来越多的突破。而在研究过程中,有一个至关重要的认识上的转变:研究衰老的重点不在于机械地延长寿命,而在于以更健康的方式去延续生命。

心血管疾病、糖尿病、癌症…老年人中各种疾病的发生非常多见。我们接受变老是自然的、不可避免的过程,但我们会一直反抗癌症、疾病,而这些其实就是变老的“症状”一一细胞老化、机体老化的结果。

有了这一层认识后,科学家们正在逐步试图从根本上解决这一问题。干细胞疗法就是其中的一个尝试方向。

干细胞与抗衰老

干细胞是身体的原材料--所有其他具有特殊功能的细胞都是由它产生的。在身体或实验室的适当条件下,要么成为新的干细胞(自我更新),要么成为具有更具体功能的专门细胞(分化),如血细胞、脑细胞、心肌细胞或骨细胞。

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在研究中,通常利用干细胞的分化能力、旁分泌效应等机制来发挥抗衰老的作用。另外,衰老常常意味着成体干细胞的减少,干细胞功能的失衡,如果通过干细胞移植的手段重新恢复成体干细胞的活力,这或许是抵抗衰老研究常用的手段。

研究人员总结出MSCs可以通过激活HDF增殖、合成胶原蛋白、抗氧化应激、减少MMPs等途径对紫外线诱导的皮肤老化起到较好的保护以及修复作用。

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长时间或多次暴露在紫外线下会破坏皮肤角质层,降低其保护能力,导致水分的流失,此外,还会改变皮肤原本结构,减少胶原蛋白的合成,诱导皱纹的产生。

研究发现,通过局部注射自体MSCs可以促进新的胶原蛋白的合成,有效减少皱纹的产生。MSCs具有多向分化功能和分泌功能,能够分泌VEGF、HGF、IL-6、IGF和PEDF等多种因子,而这些因子都有激活皮肤成纤维细胞的功能,进而促进胶原蛋白的分泌。

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MSCs修复皮肤机制

另外一项发表在《老年学杂志》上的Ⅰ期与Ⅱ期临床研究也评估了间充质干细胞对衰老群体的安全性和潜在疗效。

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在Ⅰ期的研究中,共有15名老年衰弱症患者纳入试验,他们被分为3组,分别接受单次静脉输注2000万、1亿和2亿个间充质干细胞。结果表明,所有的治疗组患者,6分钟步行距离明显增加,患者体内的炎性因子TNF-α的水平在6 个月时显著下降。

基于Ⅰ期的试验结果,研究团队继续开展了一项Ⅱ期随机、双盲、安慰剂对照临床试验,结果依然显示患者各项身体健康指标有所改善。而且,接受1亿间充质干细胞剂量组的患者优先得到改善。

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衰弱中的免疫生物标志物

结语

随着我国经济不断发展,人们不仅仅要活得更久,更要活得更健康。通过干细胞科技帮助人们延缓衰老和健康衰老,从而减少发生慢性病的风险,将会对社会做出极大贡献,必将具有广阔的应用前景。干细胞科技在抗衰领域中已展现出巨大潜力。在未来,健康地老去有望从少数人的幸运走向大部分人的常态,让我们拭目以待。

文章来源:隆泰银信生物科技

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