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揭示衰老成因 抗衰老的干细胞也会"老"

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伴随着衰老,一系列疾病发病的可能性也大幅上升。健康而优雅地老去,成为新时期生物医药研究面临的重要挑战。

细胞是目前生命科学最前沿、最尖端的科学之一。自1969年人类完成第一例骨髓干细胞移植以来,干细胞研究发展迅速,相关领域近年来多次被授予诺贝尔生理学或医学奖。对干细胞的深入研究,可能将从深层次上揭示衰老的成因,最终实现人类延缓衰老的梦想。

古希腊有“不老泉”传说,中国古代有“长生不老药”的故事……随着医学技术的进步和生存环境的改善,人类平均寿命虽得以大幅提升,但仍面临极限。伴随着衰老,一系列疾病发病的可能性也大幅上升,不仅影响寿命,还导致老龄生活质量下降。健康而优雅地老去,成为新时期生物医药研究面临的重要挑战。

衰老是由构成人体的所有器官系统性功能的衰退造成的,即人体的“零部件”老化了。人体的绝大多数器官都具有一定的自我更新能力,新形成的细胞可以取代损坏或异常细胞。已知的、几乎所有的器官中均存在着一类特殊的细胞,它们能源源不断地产生新的多功能细胞补充和修复受损器官,这种特殊的细胞就是干细胞。干细胞不仅能在体内“干活儿”,多种干细胞还能在体外人工培养并移植到体内,干细胞移植是目前治疗白血病等血液系统疾病的重要方法之一。

不过,干细胞并不是永生的,它也会衰老,且可能是导致人体衰老的重要原因。也就是说,如果能够避免、矫正或者延缓干细胞衰老的过程,理论上可以对衰老的进程有所改善。

干细胞衰老的成因是当前衰老研究领域最前沿和极为活跃的分支。一种理论认为,DNA随着时间的推移会累积错误信息,导致遗传信息无法稳定地复制,细胞走向衰老;细胞自噬假说认为,细胞存在清除异常或坏死结构的能力,一旦这种能力受损,细胞队伍将充斥着“老弱病残”;线粒体和代谢调节假说认为,干细胞功能的维持依赖正常的能量代谢,尤其是细胞内“能量工厂”线粒体功能的稳定,细胞代谢异常和线粒体功能受损将导致干细胞衰老……到底是什么样的力量蚕食着干细胞的活力,显然还需要学界做深入细致的研究。

由于干细胞衰老本身的复杂性,迄今发现的能抑制干细胞衰老的方法屈指可数。最新研究发现,人为药物干预提高线粒体活性能直接延缓多种干细胞衰老,治疗小鼠骨骼肌萎缩疾病,并能提高约10%的小鼠寿命。对于人类的临床试验也正在开展,真正有效地对抗衰老和相关疾病的“秘方”也有望产生。此外,提高细胞自噬能力,加速细胞的“自我更新”,也可以达到防止干细胞过早衰老的目的。

(作者为中山大学中山医学院干细胞与再生医学教授)

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