「抗衰」干细胞与端粒、端粒酶、衰老、长寿之间有着怎样的关系？

2021年5月，顶级期刊《Nature Communications》文章曾报道：人类寿命的极限在120-150岁之间，这是对来自美国、英国和俄罗斯大量人群的健康数据进行动态评估后得到的结果。

研究发现当人类寿命达到120岁至150岁之间时，各项身体机能的自我恢复能力达到临界值。

生老病死是自然规律，但从古至今人们对长生不老的追求从未停止。古有秦皇汉武求仙问药，现有科学技术不断攻垒，探索生命真谛。

端粒度量寿命

当细胞分裂时，端粒的数量会减少，端粒会变短。端粒与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构，作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。端粒部

分的基因

约50～200个核苷酸，会因多次细胞分裂而逐渐丢失，如果端粒数量减少到一定水平以下，染色体就会变得不稳定，导致细胞最终将无法分裂，进入一种叫做“细胞死亡”的状态

端粒随时间缩短

同时也认为端粒长度过短会增加患癌症、中风和其他疾病的风险。

因此，科学界提出的一种“端粒——寿命学说”，认为严重缩短的端粒是细胞老化的信号，端粒的长度决定了寿命的长短。

此外，端粒的损耗速度还受到环境因素（如辐射、雾霾、甲醛等）、不良生活习惯（如吸烟、酗酒、过度肥胖、长期熬夜等）、长期精神紧张与疾病（如糖尿病等慢性病、急重症、癌症等）影响，均会导致端粒缩短速度加快。

基于这些观察与研究获得的认识，人们提出“生理年龄”的概念，认为端粒长度是一个“生物学标志（biomarker）”，还可以预警与年龄相关的癌症、心脑血管疾病、免疫缺陷类疾病，反映一个人真实的衰老进程，端粒作为“生物时钟”，以倒计时的方式计算人的寿命。

端粒有两种功能

一种功能是保护染色体的末端。当染色体暴露时，它们会粘合在一起，变得不稳定，导致细胞死亡和癌症。端粒位于DNA序列的顶端，就像帽子一样，保护染色体。

另一种是染色体末端的完全重复。它负责DNA在细胞分裂过程中准确复制和分配到新细胞的稳定性。当端粒从顶端消失时，就不再有细胞分裂，从而消除了复制错误。

当端粒变短，细胞功能变弱。例如，产生胶原蛋白的能力，这是皮肤弹性的来源，被削弱，导致下垂的皮肤和皱纹。目前，关于延长端粒以延缓衰老和预防癌症、中风等疾病的研究仍在进行中。

防止端粒丢失的端粒酶

1985年，人们发现了一种能减缓或延长端粒缩短的酶。这种酶叫做“端粒酶”。发现这种酶的伊丽莎白-布莱克本博士和她的同事在2009年获得了诺贝尔生理学和医学奖。

端粒酶是一种阻止端粒长度缩短的酶。众所周知，用于再生医学的胚胎干细胞（ES）和诱导多能干细胞（iPS）可以半永久增殖。这是因为端粒酶阻止端粒缩短，并允许DNA复制，不管它分裂多少次。

这种端粒酶在普通细胞中不起作用，只在三种细胞中起作用。这三种类型是生殖细胞、干细胞和癌细胞。

使端粒酶工作的三种细胞

研究证实有三种类型的细胞，使端粒酶工作。

生殖细胞

生殖细胞是指在生殖过程中负责向下一代传递遗传信息的细胞。在人类身上，它们是卵子和精子。在生殖细胞中，端粒酶的活性维持在较高的水平，DNA被永久地维持在几乎恒定的长度，这是由生物体的类型决定的。换句话说，我们从遥远的祖先那里继承了几乎相同长度的DNA，这意味着物种被保存下来了。

干细胞

有研究认为在人类有生之年，干细胞的细胞分裂次数<100次，这种分裂数是通过严格的干细胞层次来实现的，其中最原始的细胞分裂最少，端粒最长。

干细胞通过每天分裂以弥补由于新陈代谢而失去的细胞。

例如，骨髓中的造血干细胞将活跃地分裂和生长为红细胞、白细胞和血小板。因为端粒酶的作用是恢复缩短的端粒，所以每天都能产生大量的血液成分。

癌细胞

有些人认为，由于DNA复制错误导致癌细胞继续无限期地增殖。由于端粒酶的不断增殖，抑制端粒酶是否能阻止癌细胞的无限增殖一直是研究的热点。

延长端粒酶的方法

“在这个100岁的年龄，我想要更年轻，并延长我的健康寿命。”

很多人都会有这样的希望。如果你阻止端粒消失，你能通过延长端粒的长度来达到健康和长寿吗？

干细胞可以通过伸长端粒，从而确保足够的细胞分裂以促进发育、组织周转和组织再生（如下图）。

之前的研究显示端粒功能的丧失是由于端粒酶功能紊乱或内源性或外源性损伤后干细胞的耗竭所致，从而导致再生发育不良，并容易导致肿瘤的生长。这时通过补充干细胞，让端粒功能得到维持，从而实现抗衰的目的。

科学家们通过研究为我们提供了至少两种机制来解释为什么干细胞能让我们正常的细胞端粒延长：

①干细胞可以促进端粒酶活性升高

②干细胞可以减少细胞DNA甲基化

干细胞抗衰老

因为干细胞的神奇特点，大家都期待着它能在抗衰老方面发挥神奇作用。现在，虽然相关技术距临床应用还为时尚早，

但已有研究证实：应用年轻的间充质干细胞后，使老年衰弱综合症患者许多症状得到了改善。

不管按什么寿命理论，随着干细胞抗衰技术的成熟、推广普及应用，帮助人们抗衰老，延长寿命，人们都有望活到100岁以上。百岁人生不是梦！