生命,是逐渐衰老的过程。老化,是生命的最终走向。一直以来,人类都在试图与自然规律抗争,希望百病不侵,长生不老,拥有不老容颜更是万千女性的梦想。直到今天,随着现代生物医学技术的高速发展,细胞技术的研究与应用,赋予了人类延缓衰老,打开健康宝库的金钥匙!

我们对“变老”这个词很熟悉——白头发、皱纹、老花镜… 那从生物角度来讲,要明白生物的衰老,我们必然要从细胞的衰老讲起。

细胞衰老,一般认为指的是,随着时间推移,细胞对压力和其他细胞损伤的抵抗力逐渐下降,导致细胞功能逐渐丧失、活率下降。

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导致衰老的主要机制

1.DNA损伤

我们身体的大部分细胞都有细胞核,而DNA就在细胞核内,但这些DNA有时会被损伤,损伤的原因可能是外源的(如电离辐射或化疗药物暴露),也可能由内源的活性氧自由基导致。正常情况下,DNA在受损的时候会有一套修复的机制,但是有些损伤不可逆,或者没有被修复好,就会一直存在,久而久之就导致细胞功能的丧失。

成人型早老症(Werner syndrome)就是一个很典型的例子,患者的DNA受损,导致产生有缺陷的解旋酶。解旋酶在参与每一次DNA复制、转录、重组,因此对于细胞的复制和修复都至关重要,所以可以想象,如果解旋酶受损,DNA受到的损伤就会迅速积累,这将导致DNA的提早衰老。

2.复制衰老:细胞分裂的能力下降

每一个细胞能够分裂和被复制的次数都是有限的。这就意味着,在经过一定数量的裂或复制后,这些细胞将不再继续分裂(正常非恶性细胞在大约50次分裂后就会停止),它们将停滞在不分裂的终末状态--这被称为细胞衰老。

为什么会有这样一个机制呢?

在染色体的末端存在一小段DNA,称之为「端粒」(Telomere)。端粒的作用是保护染色体,它们在DNA序列中把一条染色体与另一条染色体分开,如果没有端粒,染色体的两端就会融合,从而导致大规模的基因组不稳定。每一次细胞分裂,DNA被复制的时候,端粒会被磨损一点,在经过一定次数的复制以后,端粒就会被磨损到一个临界长度。如果没有了端粒,染色体就不能很好地被保护 ,最后形成的就是破坏了的DNA。为了防止这种情况的发生,在经过一定次数的分裂后,达到临界长度的端粒会引起DNA损伤应答,使得细胞进入细胞周期中的停滞状态。

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这就是为什么所有健康的人体细胞的生命都是有限的——它们只能分裂有限次数。

需要注意的是,尽管我们在文章的一开始提到,要了解人体的衰老要先了解细胞的衰老,但对多细胞生物而言, 细胞的衰老和死亡与机体的衰老和死亡是两个不同的概念,机体的衰老并不等于所有细胞的衰老, 但是细胞的衰老又是同机体的衰老紧密相关的。细胞衰老的过程提供了一种通过分离受损细胞来维持组织平衡的防御机制。衰老细胞影响从癌症到糖尿病和老化的许多生理和病理过程。相应地,了解衰老为何会导致这些疾病可能会促使治疗一系列疾病的提前衰老疗法和抗衰老疗法的开发。

如何减缓衰老

随着我们对于人体衰老的逐步了解,已经在「如何减缓衰老」这一议题上有了越来越多的突破。而在研究过程中,有一个至关重要的认识上的转变:研究研究衰老的重点不在于延续生命,而在于更健康的活更久。

心血管疾病、糖尿病、癌症……老年人中各种疾病的发生非常常见。我们接受变老是自然的、不可避免的过程,但我们会一直反抗癌症、疾病,而这些其实就是变老的「症状」——细胞老化、机体老化的结果。

有了这一层认识后,科学家们正在逐步试图从根本上解决这一问题。干细胞疗法就是其中的一个尝试方向。

干细胞是身体的原材料--所有其他具有特殊功能的细胞都是由它产生的。在身体或实验室的适当条件下,干细胞会分裂形成更多的细胞,称为种子细胞。

这些种子细胞要么成为新的干细胞(自我更新),要么成为具有更具体功能的专门细胞(分化),如血细胞、脑细胞、心肌细胞或骨细胞。

干细胞可以被引导成为特定的细胞,可用于再生和修复人们患病或受损的组织,这就是为什么我们人体在一些受伤的情况下伤口自己会愈合。而同时,又因为干细胞具有极强的分化潜力,会对所处的环境会相应的形成不同的反应,科学家们寄希望于使用干细胞来培育新的组织进行治疗,或用于移植和再生医学。

可能受益于干细胞疗法的人包括脊髓损伤、1型糖尿病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症、阿尔茨海默氏病、心脏病、中风、烧伤、癌症和骨关节炎患者。

干细胞能中断衰老过程,甚至延长寿命

美国科学家从实验中震惊的发现:干细胞可以中断衰老过程,甚至是让寿命延长3倍!

他们的第一项试验是有关早衰受害者的干细胞研究。科学家发现这些老鼠体内的细胞与早衰老鼠的细胞存在差异,后者的细胞更小,而且比普通老鼠干细胞的再生速度更慢。然而,给17天大的小老鼠注射干细胞,结果发现它们的寿命明显延长,从平均只有21到28天延长到超过66天,比通常长3倍。

科学家认为,这是因为健康干细胞能帮助纠正衰老老鼠细胞内出现的变异。该研究成果发表在《自然通讯》杂志上,论文作者劳拉-尼顿霍费尔博士说:“我们的试验显示,早衰老鼠从年轻、健康时开始注射干细胞,它们就会活得更健康、更长寿。”

法国著名的生物学家巴丰指出,哺乳动物的寿命约为生长期的5-7倍。人的生长期约为20-25年,因此预计人的自然寿命为100-175年。因此,寿命没有到100岁的人们都可以被认为是提前衰老,理论上通过干细胞回输,也能够延长一定的寿命,增加机体功能,提高生命质量。

年轻干细胞可改善衰弱症,使老年人更强壮

2020年10月,发表在《老年医学杂志》的临床试验表示,老化衰弱患者注射年轻捐赠者的间充质干细胞后,并未出现不良安全事件,并且许多症状得到了改善。

美国《科学家》网站报道了3位科学家对这项临床试验的见解,帮助人们进一步了解年轻干细胞治疗人类老化衰弱。

总之,这是一片仍有广阔探索空间的领域等待我们去发掘,干细胞的未来已来。

通过不断的验证,我们发现,补充干细胞到体内不但可以延缓衰老,甚至可以部分逆转衰老带来的疾病和症状。在治疗疾病上,干细胞更是获得了一个又一个的好消息,也许未来,干细胞会成为最重要的保健和修复措施。