“延长平均寿命到100岁”! 为什么干细胞能抗衰老？
本文首发自博雅干细胞
作者：江南大学 墨忆
专家审核：江苏大学附属医院 李晶 教授
自古以来，人们都对如何延缓衰老、长寿感兴趣。为了实现这一目标，科学界也一直在探索干细胞与衰老之间的联系。
人们正在进行大量关于再生医学和干细胞的研究，因为这是一个价值数十亿美元的市场。Human Longetivity 的联合创始人兼Celularity的首席执行官Robert Hariri博士谈到[1]，要延长人类的平均寿命至100岁。
近年来，在抗衰老药物的研发中干细胞被广泛采用。今天将为大家介绍目前对于干细胞在衰老领域的研究情况。
抗衰老领域常用的三类干细胞
首先，什么是干细胞呢？它们是人体的原材料，是我们体内所有分化细胞的原始细胞。而人们之所以会将干细胞和抗衰老联系在一起，是因为干细胞可以被定向分化成为各种各样的细胞类型，这意味着他们有可能治愈多种以前无法治愈的疾病。
目前，研究中主要采用三种干细胞。第一个是胚胎干细胞（ESC），但与之相关的争议很大；第二种是诱导多能干细胞（iPS细胞）；第三种是成体干细胞。后二种干细胞没有伦理争议。
胚胎干细胞来自3-5天大的胚胎，在这个阶段，胚胎仍然只有大约150个细胞，并且是胚泡。它们来自自愿捐助者，并在实验室内生长。美国国立卫生研究院（NIH）在2009年制定了关于如何将胚胎干细胞用于抗衰老研究的严格指南。
那么对于诱导多能干细胞（iPS细胞），这些细胞是通过将成熟的成年细胞重编程为胚胎样状态而制成的。iPS细胞源自皮肤或血细胞，因此没有争议，因为它们是由成年细胞制成的。
最后，成体干细胞大量存在于脐带胎盘、骨髓、脂肪和外周血中等组织中。
当前，最广泛研究的干细胞类型是间充质干细胞（MSC），全球1045多个临床试验登记注册在案。
而关于在抗衰老领域的的应用，这三种干细胞都具有巨大的治疗潜力。
干细胞抗衰老的三种方式
干细胞通过多种方式来抗衰老，包括利用了干细胞的分化能力、旁分泌效应等机制。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，这或是抵抗衰老最有效的手段。
干细胞替代老化细胞的能力
这听起来像是科幻小说，但是在干细胞疗法中，研究人员在实验室中培养干细胞。然后，将它们转化为特定的细胞类型。
例如，研究人员将干细胞定向分化为心脏细胞。这些心脏细胞将被注射或植入，目的是替换人心脏内垂死或衰老的细胞。研究表明，心脏病患者可以通过干细胞疗法得到帮助。
同样，老化的大脑可能会受益于类似的方法。这是因为较老大脑的细胞再生和更新活动能力较弱。随着时间的流逝，这可能导致认知功能下降。因此，为此目的正在探索一种被称为神经干细胞的成体干细胞。
Jun Takahashi （图片来源：japantimes）
有趣的是，iPS细胞也是如此。2018年，日本京都大学的神经外科医生将240万个细胞植入了帕金森氏病患者的大脑中。为此，他们使用了从供体收集的外周血细胞，将它们重新编程为iPS细胞，然后将这些细胞分化为多巴胺能前体细胞。
尽管这项研究尚未完成，但希望这种细胞疗法可以提高多巴胺水平并改善患者的症状。
干细胞发挥积极作用
干细胞与衰老相互联系的第二种方式是干细胞发挥次级（“旁分泌”）作用。
这意味着它们可以对周围的其他细胞和组织产生积极影响。例如，它们可以减少炎症，减少疤痕（纤维化）或促进免疫反应。
同时，它们还可以增加附近组织的血管化，从而增加氧气的输送和代谢交换。
干细胞还分泌外泌体和其他类型的微泡（MV），这些是小的球形膜碎片，可以对附近的细胞产生许多积极的作用。
微囊不仅富含生物活性脂质并能够产生生长因子，而且还可以产生mRNA、microRNA（miRNA）和增强细胞功能的蛋白质。
增强干细胞的抗老化能力
最后，衰老过程可能会对我们的干细胞造成严重后果。特别是我们干细胞的更新能力会随着年龄的增长而下降，它们分化为其他细胞类型的能力也是如此。
因此，科学家们正在探索各种机制，通过这些机制我们可以延缓或防止衰老引起的干细胞功能下降。从理论上讲，这将解决许多与衰老有关疾病的根本原因。
造血干细胞（可更新血液和免疫系统）、神经干细胞（可更新大脑）、皮肤干细胞（可更新皮肤）和骨骼肌的卫星细胞（可更新我们的肌肉组织）都是常见的具有延缓衰老的干细胞。
△干细胞技术带来延长生命的可能
从研究走向现实，还要多久？
随着我们全球人口的老龄化严重，寻求创新解决方案的必要性将变得越来越重要。因此，干细胞可能在对抗身体衰老和认知能力下降的斗争中发挥核心作用。尽管干细胞和衰老在许多科幻电影中有所体现，但科学研究仍处于早期。相信随着科学技术的发展，干细胞对于延缓衰老的研究将从荧幕搬至现实。
参考资料：
【1】https://bioinformant.com/stem-cells-and-aging-whats-the-connection/
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