抗衰老,干细胞大有可为

发布日期:2019-12-30 15:58   作者:摘自科技日报    来源:安徽省科技厅    阅读:次   字体:[] [] []

衰老,是一个不可逆的自然过程。科技迅猛发展的今天,越来越多的学者加入到这个人类永恒课题当中,在寻找有效抗衰的路上汲汲求索。

“5G技术让我们从信息互通发展到万物互联,人工智能让我们认识与解决复杂问题的能力得到飞跃,而干细胞技术的突破则让我们重新定义人类健康年龄,为解决重大疾病提供新策略方案。”12月18日,在2019第二届(北京)国际生物医学健康年会暨首届跨国生命医学界院士论坛上,欧洲科学、艺术与人文学院院士,第四届国际衰老和疾病协会主席赵春华的话里话外皆透露着对干细胞技术治未病抵御衰老的倚重。

机体衰老的机理是什么?干细胞技术如何抗衰?目前学界有哪些研究或突破?利用干细胞抵抗衰老还面临着哪些挑战?

衰老增加疾病易感性

2019年9月,中国老年学与老年医学学会抗衰老分会主任委员何琪杨等人发布的《中国衰老与抗衰老专家共识(2019)》指出,衰老是个体走向自然死亡的必经步骤,其生物学意义是为新个体留下生长和生活条件,以保持物种在地球上的生存和延续。人体衰老可表现为皮肤皱褶、头发花白、行动迟缓、相关激素分泌失调、记忆功能减退以及多种组织器官的退行性变化等现象。

衰老是一个长达数十年的漫长过程,这一过程中,很多因素都可能与之存有千丝万缕的关系,发生“蝴蝶效应”,最终指向衰老。因此,抗衰老的相关研究无疑是长时间、多不可控因素影响的难题。正如美国北达科他大学医学与健康科学学院生物医学专业教授、美国抗衰老协会前主席霍莉·布朗伯格在大会上指出,抗衰老对于那些有远见且对科学和研究的真正进展了解甚广的人来说,意义重大。

中国工程院院士、解放军总医院肾病专科医院院长陈香美在大会上表示,衰老是一种特殊的疾病状态,衰老对于疾病的易感性增高。

以心血管疾病为例,有研究指出,衰老是心血管疾病的主要风险因子, 高血压病、冠心病、心功能不全、脑卒中等心血管疾病发生率随增龄急剧上升。老人心血管疾病风险的增加是增龄与疾病相互作用的结果。由此可见,血管衰老的进程改变了心血管疾病发生的阈值、严重程度和预后。

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。记者了解到,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。这些“老态龙钟”的细胞还会通过分泌一些特定的细胞因子,如炎症因子等,破坏细胞的微环境,影响周边的正常细胞行使功能。

既然衰老让人更容易患病,而衰老细胞又是人体器官和组织衰老的基本结构单元,因此,很多学者在细胞层面投注目光。

干细胞让机体重焕青春

如果说衰老细胞像是夕阳,那么具有再生和分化能力的干细胞就像是一颗冉冉东升的朝阳,能让机体再焕活力。

干细胞抗衰研究应运而生。

人体中活跃着200余种细胞,而干细胞指的并非某一类或一种细胞,而是能够分为复制更新维持自我存在,并同时具有增殖、分化成子代(功能)细胞潜能的细胞的总称。

早在21世纪来临之际,干细胞抗衰老便成为了《Science》杂志评选出的1999年度10大科学进展之一。

“在我国传统医学中,预防为先、上医治未病是延缓身体衰老、患大病、患重病的一个重要策略。”赵春华告诉科技日报记者,这一方案实施的核心为以干细胞治未病为关键、中西医结合综合辩证论治的医疗体系建立。

系列研究表示,干细胞能够多向分化为组织细胞, 替代衰老死亡的细胞。此外,干细胞还具有强大的分泌功能, 分泌一些生长因子、细胞因子,调节提升机体的整体活力,例如促进血管生成及细胞增殖分化、抑制炎症反应等。

如果按分化潜能分类,干细胞可分为胚胎全能干细胞、亚全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞等。

赵春华团队则在国际上率先提出了“亚全能干细胞学说”理论,认为在成体干细胞中存在一个干细胞亚群,即亚全能干细胞,该细胞亚群具有近乎全能分化的能力。它们在胚胎发育成熟后逐渐失去部分原始干细胞表型, 但在胚胎发育为成体后仍具有亚全能基因组。如果在适当的微环境下激活此类组织特异性基因,就能够使细胞分化,且会随各自所处的微环境不同而向不同的组织分化。如果通过移植该类细胞给受者,可使其参与受损组织的再生与修复,为糖尿病、恶性血液病、器官损伤等多种严重疾病拓展新的治疗途径。自体移植还能显著降低移植排斥反应。

亚全能干细胞之外,来源广、同样不涉及伦理问题的多能干细胞在抗衰老领域也备受关注。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,大量研究佐证了利用真皮多能干细胞、间充质干细胞等多能干细胞抗衰老的可行性。

例如,有学者研究发现,真皮多能干细胞可通过提高I型胶原蛋白水平、增加皮肤厚度防止皮肤老化, 并可与真皮干细胞共同作用增加皮肤前体细胞的数量及表皮再生能力。间充质干细胞则在全身和肾脏水平都发挥着有益作用,如抑制凋亡和氧化应激、抑制炎症、抗纤维化以及促使血管新生等。

全球合作乃大势所趋

干细胞抗衰的征程光明可见,但路途中依然还存在着许多荆棘。

在陈香美看来,器官衰老的其中一个关键科学问题是衰老器官中的衰老细胞如何清除,损伤的组织如何再生和修复,如何动员内源性干细胞参与,以及解析外源性干细胞不在机体器官内定殖的情况下如何发挥功能。

以主要的抗衰老外源干细胞之一——间充质干细胞为例,其疗法也仍有未知因素。陈香美表示,目前学界对于间充质干细胞在体内的机制的了解仍然有限,阻碍了其临床实施之路;还需进一步明确环境因素如何改变间充质干细胞的表型和功能;需精心设计间充质干细胞给药的剂量、途径和时间等;如何适当使用同步免疫抑制疗法等。

还有很多科学问题和实践经验等待着研究人员一一解析、探索。但我国作为老龄化人口结构加速深化的第一人口大国,老龄化和衰老是现阶段必须直面的全民健康问题、社会问题乃至政治经济问题。与我国邻接的日本、韩国等也都面临这一难题。

“寻找抗衰老方案,需要依靠全球科学家的通力合作,依托各国规范化的技术服务。”赵春华说。

值得一提的是,联合国教科文组织抗衰老与疾病执行委员会和国际生命医学联合研究院在此次大会上成立,来自16个全球生命科学和医学研究发达国家和地区的杰出科研机构的科学家代表本国参与组建。

作为抗衰老与疾病执行委员会的主席,赵春华表示:“我们将吸收全球生命医学领域的杰出科学家,代表本国科研 机构参与该委员会,并依托一带一路沿线国家开展健康互动,把各成员国的最新研究成果与技术推向全球。”