stem cells

衰老,是生物界必然的自然规律。它是由遗传和外在环境因素对我们身体退行性变的表现。干细胞或有助于延缓人体衰老的进程。來自美国的研究人员总结了新近关于干细胞和抗衰老基因如何延缓衰老的研究。

衰老是人生必经的阶段,也是人的生命过程中各组织器官退化的综合表现,例如听力下降、视力退化、肌肉松弛、骨质疏松、免疫力下降和认知能力受损等。与年龄相关的慢性疾病因而对社会和医疗保健系统造成的沉重负担。而现行的老年房屋政策,退休金保障和药物等并不能解决因衰老带来的问题。

衰老是一种由遗传和外在环境因素影响的自然渐进过程。这些因素的累积最终会影响我们体内的干细胞,而干细胞是我们身体组成的重要元素。干细胞不会在我们的身体中明显地起作用,这与我们日常运用肌肉去跑步或大脑中的神经元进行思考不同。然而,干细胞具有分化成不同种类细胞的能力,如肌肉细胞和神经元,是人体内所有再生元素的基础。

再生

干细胞被认为是人体对抗衰老的关键。由于衰老是我们身体机能的退行性变的表现。因此,干细胞或可以替换掉体内衰老病变的细胞,恢复人体各个组织和器官。这仿如许多生物都具有特殊的能力,如被切断头的涡虫能在五天内重新长出身体、或是水螅能在七到十天内重新长出完整的身体、而蝾螈在短短几天内能够重新生长出四肢。

尽管人类的再生程度與其他生物并不相同,但我们确实有能力在恢复被切除肝脏到原来的状态。新近发表在Stem Cell Research and Therapy期刊上的一项研究总结了迄今为止我们对干细胞對延缓衰老的了解。

遗传学與抗衰老

與干细胞相似,遗传学对人体衰老起了至关重要的作用。以希腊神话中操控生命之线的Klotho女神名字命名的Klotho基因,在抗衰老及衰老相关疾病的发生中发挥着极为重要的作用。在遗传学研究中,Klotho基因能延缓衰老和延长小鼠的寿命。研究同時亦發現Klotho基因操控了许多衰老因素,如组织氧化、胰岛素水平和干细胞再生等。

系统端粒长度与细胞年龄有着密切的关系。端粒就像染色体的帽子,保护染色体免于降解。端粒越长,细胞越年轻。细胞每分裂一次,染色体顶端的端粒就缩短一次,随着年龄的增长,端粒就会越来越短。当端粒缩短至关键长度時,人体就會出現衰老表征,继而死亡。为保持染色体稳定性和细胞活性,端粒酶可将端粒染色体加至真核细胞染色体的末端,大大延长细胞的寿命。然而,端粒酶的活性亦會随着年龄的增长而减少,從而限制了其抗衰老能力。低卡路里和低热量的饮食已被證實可增加端粒酶活性并维持端粒长度。实验研究结果显示,控制卡路里的摄入量30%,可延长寿命30%左右。在动物模型体系中进行的研究表明,低热量已显示出对抗氧化、炎症、解毒、端粒酶活性和染色体修复具有增益作用。这发现在所有复杂性的动物中都是一致的,这表明饮食和衰老之间存在着根本的联系。

抗衰老干细胞疗法

目前,抗衰老治疗的主要目标是增强体内干细胞的健康和数目以抵消衰老的影响。當中,间充质干细胞是研究人员和制药公司临床应用的重要研究方向。这種干细胞已被证明是皮肤、肌肉、软骨和骨骼再生的重要成员。间充质干细胞是存在于骨髓中的干细胞群体。当身体受伤並发出化学信号时,相应的干细胞就会聚集到受伤部位进行修复。

然而,随着年龄的增长,我们骨髓中间充质干细胞的数量将会耗盡,这会减缓我们的再生能力,导致我们衰老。这在我们的皮肤中最為显着,随着时间的推移会恶化,导致皮肤松弛、下垂和起皱。生物科技公司正希望将存在于我们体内的生长因子增添在皮肤护理产品中,以幫助皮肤再生。

结语

衰老,是一个必然的自然规律。它是由遗传和外在环境因素对我们身体退行性变的表现。人体內的干细胞有助于延缓衰老的影响,但由于端粒酶的活性亦會随着年龄的增长而减少,而引致衰老。尽管研究人员通过改变饮食习惯以延缓衰老,但阻止衰老的目标似乎是很遥远的事情。然而,医学的进步、更多更好的抗衰老产品以及对饮食習慣的控制或许能够延缓衰老的过程,并给我们更年轻和精彩的岁月。

 

作者:Aaron Kwong, MSc
译者:Man-tik Choy, Ph.D.

参考文献:

(1) Ullah, M. & Sun, Z. Stem cells and anti-aging genes: double-edged sword—do the same job of life extension. Stem Cell Res. Ther.9, 3 (2018).
(2) Shieh, S.-J. & Cheng, T.-C. Regeneration and repair of human digits and limbs: fact and fiction. Regen. (Oxford, England)2, 149–68 (2015).
(3) Ogoke, O., Oluwole, J. & Parashurama, N. Bioengineering considerations in liver regenerative medicine. J. Biol. Eng.11, 46 (2017).
(4) Heilbronn, L. K. & Ravussin, E. Calorie restriction and aging: review of the literature and implications for studies in humans 1 – 3. (2003).

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