幹細胞—人體抗衰老的根本


幹細胞—人體抗衰老的根本

中國正在進入老齡化社會,如何健康的衰老是必須要面對的一個醫學問題。

衰老的本質是老化或凋亡的身體功能細胞沒有得到及時的更新或替換,而身體內成熟的功能細胞均來自於不同組織中所含有的幹細胞。隨著年齡的增加,身體內幹細胞的數量急劇減少,是人體發生衰老的一個重要原因。

在大量動物和臨床研究中,幹細胞顯示了良好的抗衰老作用。隨著幹細胞技術的不斷髮展,幹細胞有望成為幫助人們健康衰老或減緩衰老的重要手段。

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1治病不如防病 防病不如抗衰老

伴隨全球“銀色浪潮”的來襲,1999年我國步入老齡化社會,是較早進入老齡化社會的發展中國家之一。各類統計資料顯示,我國人口老齡化呈現人口規模大、發展速度快、高齡化加速發展的特點。人口老齡化伴隨的健康問題(如失能、失智、患慢性病的老年人增多),對我國現行醫療健康體系帶來嚴峻挑戰。

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▲ 中國老齡人口增長情況及預測

著名的90%與10%的秘密—美國密執安大學健康管理研究中心主任第·艾鼎敦博士( Dee. W. Edington)曾經提出:健康管理在美國經過20多年的研究得出了這樣一個結論,即健康管理對於任伺企業及個人都有這樣一個秘密,即90%和10%。具體地說就是90%的個人和企業通過健康管理後,醫療費用降到原來的10%;10%的個人和企業未做健康管理,醫療費用比原來上升90%。

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20世紀90年代末,基於老年人的自身需求理論及對健康的科學認識,世界衛生組織(WHO)提出了健康老齡化的全球性發展戰略目標[5]。健康老齡化倡議為“將健康的概念延伸到老齡化過程中,從醫療保健和老齡化過程中的健康問題著眼,將重點放在提高大多數老年人生命質量,縮短生命帶病期,使老年人以正常的功能健康地存活到生命的終點上”。因此,如何能夠健康的衰老已成為當前社會亟需解決的重要命題。

2衰老的表現

衰老(senescence)又稱為老化(aging),是一種正常而複雜的生物學過程,是所有生物的共同特徵。生物一生需要經過生長、發育、成熟、衰老等一系列生命過程。衰老是生命發展的最後一個階段,是有機體性成熟後所發生的與時間相關的各種改變。在此階段中形態結構出現衰退現象,伴隨著功能的下降,有機體對環境的應激能力也相應減弱。在衰老過程中,生物體從器官、組織、細胞、分子水平上均發生相應變化。

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人類正常衰老在外觀上的變化主要包括:皮膚表皮變薄,結締組織減少,膠原纖維和彈性纖維退行性變化,皮下脂肪減少消失,皮膚鬆弛、皺紋增多。心血管系統心內膜膠原纖維和彈性纖維增生。心肌萎縮,心包膜彈性纖維增多。動脈硬化,血管彈性降低,內膜出現鈣和脂類物質的沉著,管腔狹窄。神經系統腦重量漸減輕,腦體積縮小,顱腔內死腔增加,腦膜增厚,腦室擴大,腦脊液增多及腦血流量減少。神經元減少,運動神經和感覺神經的傳導速度減低。

衰老細胞的形態變化主要表現在細胞皺縮、膜通透性、脆性增加,核膜內折、細胞器數量特別是線粒體數量減少,胞內出現脂褐素等異常物質沉積,最終出現細胞凋亡或壞死。

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在分子生物學層面,如反映抗氧化能力的血清超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活力、丙二醛含量等,也可以反映機體的衰老程度。

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SOD是機體內重要抗氧化酶之一,其活力和含量反映了機體清除氧自由基的能力。丙二醛能引起突變使細胞結構和功能被破壞,以此反映體內自由基產生和老化程度。血管內皮生長因子(VEGF)促進新生血管形成、抑制丙二醛生成並增強SOD活性而對抗衰老。所有這些因子的改變均由於其特定的功能細胞老化、功能下降,及沒有足夠的幹細胞對其進行及時更新所致。

3衰老與幹細胞

在整個生命活動中,機體細胞時刻處在新生細胞替代衰老退化細胞的過程中,即細胞更新。當細胞更新的速度小於衰老速度時,新鮮的細胞就會補充不足。成體幹細胞數量減少或在基因的調控下進入休眠狀態,致使衰老細胞不能得到及時更新,體內衰老的細胞越積越多,細胞總體發生老化,各個組織器官得不到及時的修復,生理功能就會逐漸衰退,表現為全身各個系統功能下降,代謝緩慢。

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▲ 幹細胞是生命的種子

隨著人類年齡增長,幹細胞的數量減少,自我更新和分化的能力下降,提示幹細胞是人體衰老的重要原因之一。

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▲ 幹細胞數量隨年齡增加而減少

4幹細胞的抗衰老作用研究

大量動物和臨床研究均顯示,增加體內幹細胞的數量能顯著減緩甚至逆轉衰老過程。

美國錫達斯-賽奈心臟研究所的研究人員從剛出生的實驗鼠身上提取心臟幹細胞,並將這些心臟幹細胞注入平均年齡為22個月大的實驗鼠(老齡鼠)心臟中。另一組同樣老齡化的實驗鼠接受安慰劑治療,其心臟內被注入生理鹽水。注射了心臟幹細胞的大鼠與對照組相比,心臟功能得到顯著改善,端粒酶活性增加,端粒長度延長,鍛鍊能力提高20%,體重減少30%,毛髮再生能力增強。

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▲ 注射了心臟幹細胞的大鼠心臟得到顯著改善

江蘇省徐州市婦幼保健院的沈悅對35例(平均年齡63.4歲)無器質性病變的受試者進行了幹細胞移植抗衰老的試驗性研究。幹細胞治療3個月後,受試者皮膚變得光滑、有光澤,男性肌肉及女性乳房變得緊實,睡眠、精力及食慾等也得到顯著改善,僅2例無明顯療效,治療總有效率為94.29%。血清超氧化物歧化酶(SOD)的活性治療後顯著高於治療前,差異有統計學意義。通過幹細胞注射治療,可以達到促進人體內分泌平衡,改善生理機能,令新陳代謝更加旺盛的效果。

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美國邁阿密大學米勒醫學院與美國生命科學公司 Longeveron LLC開展的異基因人骨髓來源間充質幹細胞治療老化衰弱症(Aging frailty)經歷了I期和II期臨床試驗。I期開放標記試驗證實了異基因間充質幹細胞的安全性,並表現出了提高功能性能力和減少炎症的效果。I期臨床試驗之後,該研究團隊開展了隨機、雙盲、安慰劑對照II期臨床試驗,共納入了30名患者,平均年齡為75.5 ± 7.3歲。試驗表明,治療組的身體活動能力和炎症生物標誌物出現了顯著的改善,且達到最佳治療效果的細胞劑量是100×106細胞/人。此外,老化衰弱患者靜脈注射異基因間充質幹細胞是安全的,臨床試驗中並未發生不良反應事件。

從分化功能上講,移植越早期的幹細胞,細胞分化能力就越強,更新速度就越快,因而從根本上改變人體內細胞的總體衰老。

5展 望

幹細胞具備自我複製、定向分化、歸巢和分泌活性因子等特性,在治療衰老相關的功能喪失和虛弱中展現出了巨大的潛力,全面改善人體各項生理機能從而保持全身心的年輕,真正延緩衰老延長生命。

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