日本干细胞自然抗衰

衰老机体中几乎普遍存在的是组织结构的改变，不仅在微观和宏观层面均有明显表现，而且伴随着组织功能的损伤和对损伤的反应缺失。细胞是生物体结构和功能的基本单位，衰老细胞是机体器官衰老、整体衰老的结构基础，因此衰老细胞的再生成为抗衰老研究的主要方向。

干细胞有自我更新与多向分化的潜力，是细胞再生的“种子”。机体可以通过自身干细胞增殖与分化来更新细胞；但是各组织器官中干细胞数量随年龄增长逐渐降低，增殖分化能力减弱，因此损伤组织器官不能及时修复从而造成机体衰老或者患病。而其中一种细胞疗法——干细胞疗法则给人类长生不老的梦想带来希望。

干细胞与衰老

组成人体的200多种细胞，多数是终末分化的，高度分化导致它们丧失再分裂能力而终将老化和死亡；但是与此同时，机体还保存着部分尚未分化出来的原始细胞——干细胞。在特定的条件下，这类细胞或衍生出新的干细胞或按照某种程序分化出新的功能细胞以维持组织器官生长与衰退之间的动态平衡，衰退过程超过再生长能力，就显示衰老；若细胞再生能力较强，组织衰老过程就会推迟乃至受阻。

干细胞的功能、特点使得其在创伤修复、神经再生和抗衰老等临床医学领域具有广阔应用前景。已有研究证明，干细胞在心血管疾病、代谢病、帕金森氏综合征、肝硬化、白血病等多种疾病的治疗中疗效显著；而干细胞抗衰老更是《Science》杂志评选出的1999年度10大科学进展之一，由此引发的“再生医学”革命不容小觑。

可想而知，干细胞抗衰老效应的发挥取决于是否能够动员足够数量的理想的干细胞。

干细胞在体内的持久性使它们容易受到老化相关毒性代谢物的累积损伤，许多组织中的干细胞随着年龄的增长而发生深刻的变化，最终发生细胞死亡、衰老或再生功能的丧失，表现为衰老机体对组织损伤的迟钝反应、增殖活性的失调和细胞更新、组织再生功能的下降。老化机体中的干细胞承受的压力主要来自体细胞基因突变、表观遗传变化和环境因素的压力,活性氧（Reactive oxygen species，ROS）等衰老相关的毒性代谢物、DNA或蛋白质损伤，都可影响干细胞的功能或数量。

向衰老机体中注入年轻机体的血液、限制热量或延长寿命的药物雷帕霉素的使用，也可在一定程度上增强衰老机体的干细胞功能，使衰老机体呈现更年轻的细胞状态。其机制可能涉及表观基因组的重新编程、炎性介质减少、线粒体功能改善、干细胞增殖平衡等。

但是就像修复受损DNA要鉴定主要调节基因一样，细胞自体吞噬必须是选择性可控的，因为其机理及实现方法都比较复杂，目前，通过干预内源性干细胞达到抗衰老效应任重道远。而干细胞抗衰老另一个方向──利用外源成体干细胞矫正机体老化的问题，研究比较广泛，应用也比较成熟。

目前研究关注的几种抗衰老干细胞大量研究发现，存在于机体整个生命过程中的干细胞具有抗氧化、抗皱、促进伤口愈合等功能。最直接的证据是，真皮多能干细胞（Dermal multipotent stem cells，DMSCs）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（Dermal stem cells，DSCs）共同作用增加皮肤前体细胞的数量及表皮再生能力。

而可用于抗衰老的外源成体干细胞主要包括脂肪干细胞、骨髓间充质干细胞和妊娠组织来源的间充质干细胞；高度未分化的胚胎干细胞也有少量应用，其中多能干细胞来源广泛且不涉及伦理问题，成为目前国际上研究和应用最多的干细胞种类。

而可用于抗衰老的干细胞分类

1.脂肪干细胞

脂肪组织为可再生干细胞源，大部分脂肪干细胞起源于脂肪组织内纤维组织与血管壁之间，少部分游离在脂肪之间。脂肪干细胞能分化为骨骼，脂肪，心肌，神经等各种组织，并在释放出重要生长因子，细胞因子，从而促进创面愈合，调节炎症反应，减轻瘢痕形成及抗衰老。

在抗衰老的应用上，脂肪干细胞既能起到填充剂的作用，又能变成永久性再生剂，具有很强的分化能力，所以抗衰老作用显着，且药效持久。异体移植衰老模型大鼠自由基作用动物实验表明，静脉注射脂肪源干细胞后，超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）含量增加，抗氧化能力提高，延缓衰老进程；脂肪间充质干细胞移植对于改善面部肌肉萎缩及面部脂溢的症状有明显作用，它与透明质酸结合也可达到光老化皮肤修复的目的。

便于自体移植的实现则是脂肪干细胞在抗衰老方面应用不可替代的优点，在使用时安全性问题很少。

2.骨髓间充质干细胞

包括造血干细胞、间叶基质细胞、内皮细胞等，是一个多能间充质细胞的异质群体，可用于电离辐射等所致组织损伤的修复及再生，在组织损伤的再生作用中，既可分化为功能性实质细胞，又可为其他细胞创造生长的微环境。骨髓间充质干细胞已作为疾病或损伤组织再生的有力工具，用于软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞、神经元细胞等的潜在分化。

3.妊娠组织来源的间充质干细胞

具有比成体来源的间充质干细胞更强的增殖能力，且干细胞产率高于骨髓，可调节多个生物学过程，如血管生成、形态发生、组织再生和细胞存活。作为基于细胞的组织再生疗法的重要实现手段，这种外源性间充质干细胞的移植对减少瘢痕、促进组织再生的作用已在模型动物或临床试验中得以显现。

值得关注的是脐血/脐带内干细胞由于不受肿瘤污染，增殖能力高，易于获取，免疫活性较低以及对供者不产生不良影响等特点，可作为抗衰老干细胞的一种理想来源。

胚胎干细胞

胚胎是多能干细胞的主要来源，可以诱导分化出血液、内皮、心肌、骨骼、神经等细胞。动物实验表明，人胚胎干细胞向衰老小鼠损伤组织植入，可产生激活抗衰老信号的可溶性蛋白，发挥抗衰老作用。但由于伦理学问题，胚胎干细胞的临床应用受限。

其他

如人诱导多能干细胞（Induced pluripotent stem cells，iPSCs），也已证实可以治疗特异性皮肤病或者使皮肤返老还童。

干细胞抗衰老的机理

干细胞抗衰老除干细胞自身受组织微环境的影响，向组织细胞多向分化以代替衰老和死亡细胞之外，还有很强的分泌功能，分泌某些生长因子，细胞因子，促进人体抗自由基能力的增强，起到促进血管生成和细胞增殖分化，抑制炎症反应和趋化性的作用、调控细胞粘附与迁移等作用，激发组织细胞再生，修复作用，加快伤口愈合与组织重塑速度，实现对抗衰老。

脂肪干细胞

可分泌多种具有神经保护作用的因子，如金属蛋白酶组织抑制因子-1（The tissue inhibitor of metalloproteinase-1，TIMP-1）及富含半胱氨酸型酸性蛋白（The secreted protein acidic and rich in cysteine，SPARC），通过对AKT Ser473磷酸化的影响，抑制光感受器损伤和视网膜功能障碍后的光致细胞死亡，在视网膜损伤中发挥神经保护作用，有效纠正退行性视网膜病变。

脂肪干细胞分泌的其他细胞因子，如血管内皮生长因子、表皮生长因子、纤维生长因子、抗纤维化的细胞因子等，主要通过促进血管再生与血管稳定、提升皮肤成纤维细胞的功能、免疫调节、中和活性氧等机制发挥作用。还可分化为各种皮肤细胞等，是目前抗衰老最具潜力、最实用的新手段。

骨髓间充质干细胞

生长因子的缺失可以诱导细胞自噬和衰老，并通过AKT、细胞外调节蛋白激酶（Extracellular regulated protein kinases，ERK）信号通路的抑制下调细胞干性。骨髓间充质干细胞能够分泌多种生长因子和细胞因子，甚至被比作生长因子工厂。

这些生长因子和细胞因子可通过调节间充质干细胞的增殖和分化发挥自分泌作用，如成纤维细胞生长因子（Fibroblast growth factor 2，FGF-2）和FGF-4可快速诱导AKT的活化，随后ERK被激活，细胞增殖能力大大提高，而肝细胞生长因子（Hepatocyte growth factor，HGF）维持着细胞分化潜能，从而促进受损组织和器官的愈合。

间充质干细胞还可以分泌白细胞介素6（Interleukin 6，IL-6）、IL-12、IL-14、白血病抑制因子、粒细胞集落刺激因子等造血功能必需的细胞因子，以及胶质源性神经营养因子、神经生长因子等神经营养因子，从多个角度发挥抗衰老作用。

妊娠组织来源的间充质干细胞

从胎盘和脐带组织中分离出的间充质干细胞，经体外培养，其上清液中可检测出多种血管生成、伤口愈合相关因子的分泌[28]，包括IL-6、IL-8、转化生长因β1（Transforming growthfactor-β1，TGF-β1）、单核细胞趋化蛋白1（monocytechemoattractant protein 1，MCP-1）、血管内皮生长因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（Granulocyte-macrophage colonystimulating factor，GM-CSF）等，为维持体内微环境，以及在创伤和溃疡治疗的临床应用提供了分子基础。

在众多的细胞因子中，具美白作用的有TGF-β等；具抗皱作用的有TGF-β、HGF、VEGF、胰岛素样生长因子（Insulin-like growth factor，IGF）等；具伤口愈合作用的有VEGF、血小板源性生长因子（Platelet derived growth factor，PDGF）、碱性成纤维细胞生长因子（Basic fibroblast growth factor，bFGF）、HGF等；具抗氧化能力的有HGF、IGF、IL-6、色素上皮细胞衍生因子（Pigmentepithelium-derived factor，PEDF）、SOD等，干细胞激活因子在修复皮肤损伤中发挥关键作用。

综上所述，干细胞失能、衰老、丢失或凋亡导致了皮肤的老化。以干细胞为基础的治疗，或辅以适当的药物，可解除包括端粒酶变短、雌激素丢失、过量ROS产生在内的信号级联，从而控制老化进程。自我更新、多向分化和旁分泌因子的分泌正是各种干细胞发挥抗衰老作用、促进皮肤再生的机制之所在。

干细胞的应用也有其不利之处，如胚胎干细胞应用中伦理学问题和大规模干细胞配制标准问题。针对这些理解，从自身脂肪组织中提取再生细胞并将其皮下组织用于皮肤再生可望成为一种规范策略；为了避免机体衰老后干细胞干性变弱，开展自体干细胞早期存储不失为明智之举，但是迫切需要规范行业发展和改进管理办法，确保了质量可控，评价标准可信，尤其在安全性及细胞干性评价方面。

针对外源成体干细胞抗衰老的应用可试用细胞因子替代疗法以降低技术门槛。而以促进干细胞动员为视角寻找抗衰老干预新靶点必然会催生出新型药物，甚至最终解决衰老机制。