中科西部细胞:间充质干细胞可以抗衰老吗?

2022-09-05 17:01:53 75

衰老是生物随着时间的推移,自发的必然过程,它是复杂的自然现象。所谓的衰老并不是我们常常能够直观看到的外表的衰老,它是应激、劳损、损伤、感染、免疫反应衰退、营养失调、代谢障碍以及疏忽和滥用药物积累的结果。

目前,我国已步入老龄化社会,预计2050年我国60岁以上的老年人将占人口总数30%,老龄化问题日益严峻。如何对抗衰老,促进生命健康,实现健康老龄化是当今前沿热点。

衰老的本质——细胞凋亡

从25岁开始人的基础代谢缓慢下降,身体各项机能都开始走上衰老的下坡路。

如果我们把生命这个整体剖析开,人体的衰老和疾病实际是细胞的损伤或死亡引起整体的变动。早在1925年,生物学家Wilson就提出:“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找。”

机体衰老往往是人体器官和组织衰老的整体表现,而衰老细胞则是衰老的基本结构单元。

据了解,衰老的细胞往往代谢紊乱、原本具有的增殖和分化能力逐渐降低,甚至会停止增殖。同时衰老的细胞还会激活多种炎性因子,破坏细胞的微环境,影响周边的正常细胞功能,从而导致各种老年性疾病的发展。

间充质干细胞抗衰老

1881年有学者提出:“死亡的发生是由于受损组织不能地进行自我更新,有机体中细胞分裂的能力是有限的。”

2007年英国科学家Anastasia 在《自然》杂志发文指出成体干细胞对人体自我修复和组织再生至关重要,成体干细胞的减少是人体衰老的主要原因。

干细胞是人体内具有自我复制和多潜能的原始细胞,是体内各组织、器官的原始细胞。随着年龄的增长,体内干细胞的数量和活性也逐步下降,无法按照机体的需求新生出年轻健康细胞,替换组织中衰老病变的细胞,从而导致衰老和疾病的发生。

我们身体中每天都有许多细胞在衰老,同时也有许多细胞在新生,当衰退的速度与能力大于更新的速度与能力时,便会表现为衰老;反之,机体衰老的进程将被延缓甚至阻断。而间充质干细胞便是实现细胞再生的“种子”

间充质干细胞是来源于中胚层的一种多能干细胞,具有能够分裂、增殖和向多种细胞分化的生物学特性及能力。在某些部位的细胞出现损伤或凋亡的时候,能自动识别并移行至细胞损伤、衰老的部位,然后替代、修复患者损伤的细胞,重启衰老、病变细胞功能。

此外,干细胞还能够分泌一些生长因子、趋化因子、细胞因子,它们能刺激组织细胞的再生、修复功能,加速伤口愈合和组织重塑,多因素、全方位地维护细胞生存内稳态的平衡,从而达到对抗衰老的目的。

间充质干细胞抗衰老机制

1抗氧化与

生物体的代谢及一切细胞活动需要消耗能量,能量的产生来源于葡萄糖的生理性氧化还原过程,随着机体的衰老,氧化还原过程逐渐失衡,促氧化剂以及自由基增加,进一步导致机体的损伤。MSCs对于氧化损伤具有抵抗能力,并且具有清除自由基的作用。此外,MSCs可改善线粒体功能失调,从而阻止紊乱的线粒体产生更多的自由基等氧化产物对细胞产生损伤。

研究发现,MSCs可通过捐赠自身的线粒体,改变细胞的氧化磷酸化和活性氧的生成。衰老机体中存在大量过氧化物,脐带MSCs可以通过分泌肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、超氧化物歧化酶(SOD)等因子发挥抗氧化作用对抗衰老。通过分泌多种因子,MSCs发挥、抗氧化,抵抗氧自由基的损伤的作用。

2促进组织修复

MSCs体外培养上清液中可检测出多种血管生成、伤口愈合相关因子,如转化生长因β1(TGF-β1)、血管内皮生长因子(VEGF)、血小板源性生长因子(PDGF)等可加速伤口愈合和组织重塑。此外,MSCs还可分泌IL-6、IL-12、IL-14、白血病抑制因子、粒细胞集落刺激因子等造血功能必需的因子,以及促血管生成因子和抗凋亡因子。

3神经保护功能

MSCs可分泌金属蛋白酶组织抑制因子-1(TIMP-1)及富含半胱氨酸型酸性蛋白(SPARC),通过对AKT Ser473磷酸化的影响,抑制光感受器损伤和视网膜功能障碍后的光致细胞死亡,在视网膜损伤中发挥神经保护作用,有效纠正退行性视网膜病变。此外,MSCs还分泌胶质源性神经营养因子、神经生长因子等神经营养因子,保护神经功能。

4促进细胞增殖和分化

研究发现,生长因子缺乏可诱导细胞自噬和衰老,外源性补充MSCs可以促进多种生长因子的分泌,这些生长因子和细胞因子可通过调节MSCs的增殖和分化发挥自分泌作用。如成纤维细胞生长因子2(FGF-2)和FGF-4可快速诱导AKT的活化,随后ERK被激活,细胞增殖能力大大提高,而HGF维持着细胞分化潜能,从而促进受损组织和器官的愈合。

相信随着干细胞技术的不断发展,未来会给人类医学的发展带来更大的突破,干细胞技术在抗衰老中的作用会更加凸显,同时干细胞在更多衰老相关疾病中的潜在作用也会被发掘,抵抗衰老不再是的梦想。

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