歲月似飛刀，刀刀催人老，衰老作為生物界普遍存在的自然規律，無(wú)人能免。頭發(fā)變白，牙齒脫落、皺紋遍布以及肉眼難見(jiàn)的反應變慢、記憶力衰退、免疫力下降等現象也總是隨著(zhù)衰老的步伐緩緩而來(lái)。在歷史的長(cháng)河里長(cháng)生不老一直是人類(lèi)不斷追逐。
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干細胞在人體內的角色
在機體中，干細胞似乎就是嫦娥般的存在。它具有自我更新和分化潛能，可以通過(guò)不對稱(chēng)分裂產(chǎn)生兩個(gè)子代細胞。
其中一個(gè)新生的細胞可以保持原有干細胞自身的一切生物特性，從而保持自身干細胞的數量相對穩定，即自我更新。干細胞雖然也會(huì )受到輻射和有害化學(xué)物質(zhì)的傷害，其數量和活力都會(huì )逐漸降低，但是每次自我更新都是一次修復自身?yè)p傷從而脫胎換骨返老還童的過(guò)程。新生的另一個(gè)細胞則可以通過(guò)不對稱(chēng)分裂成為功能特異的組織細胞類(lèi)型，參與組織修復和新陳代謝，具有各種分化潛能。
形象地講，干細胞在機體中扮演著(zhù)醫護人員的角色，當機體組織中的細胞經(jīng)歷正常死亡或由于外界損傷非正常死亡而無(wú)法堅守自己的崗位時(shí)，我們的醫護人員——干細胞可以根據實(shí)際需求變成各類(lèi)細胞，替代受損的細胞，最終參與機體新陳代謝，修復組織損傷。
目前科學(xué)界認為，幾乎所有組織器官中均有一個(gè)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)的組織干細胞庫，以維持組織器官在結構和功能上的穩定。例如造血干細胞可以分化成所有類(lèi)型的血細胞（包括紅細胞、白細胞和血小板）從而維持正常的血液系統。
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干細胞也會(huì )衰老
既然干細胞擁有自我更新不斷重生的絕技，又能夠轉變?yōu)槠渌毎?，那它為什么沒(méi)有讓人類(lèi)永葆青春呢？干細胞自身是否真的是一個(gè)“不老的神話(huà)”？
機體的衰老通常伴隨著(zhù)干細胞功能的紊亂。隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，干細胞生物學(xué)功能不斷降低從而導致器官組織中細胞更替能力的降低，最終導致機體的衰老。
例如，美國明尼蘇達大學(xué)Kollman C等報道了關(guān)于“美國國家骨髓捐贈計劃”中所記錄的6978例成功骨髓移植病例的綜合分析結果，隨著(zhù)骨髓供體年齡的不斷增大，受體無(wú)病存活率呈降低趨勢，發(fā)生貧血、免疫功能障礙及腫瘤（包括各種類(lèi)型白血?。┑臋C率增高。他們認為，造成這種現象的原因可能是高齡個(gè)體中造血干細胞增殖和分化能力降低或異常，以及其干細胞活動(dòng)的調控能力異常。
又如，哈佛大學(xué)干細胞研究所的Rossi DJ等發(fā)現，正常品系的實(shí)驗小鼠隨年齡的增大，其造血干細胞的數量呈逐步降低趨勢。而且老齡小鼠的造血干細胞的許多生物學(xué)特性都可能發(fā)生改變，最常發(fā)生的改變主要有：歸巢和細胞動(dòng)力學(xué)特性的改變、移植后再殖能力的下降，以及淋巴系細胞分化潛能的下降和髓系細胞分化潛能的增高等。實(shí)際上，這兩個(gè)例子都暗示骨髓中的造血干細胞趨于衰老。另外，從線(xiàn)粒體代謝、端粒功能及增殖與分化特性等方面的研究也表明，組織干細胞與成熟體細胞一樣都有衰老現象的存在。
以上種種現象都說(shuō)明：干細胞也會(huì )衰老，并不是人們想象中的“不老神話(huà)”。
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干細胞微環(huán)境的概述
影響干細胞衰老的因素眾多，其中微環(huán)境與干細胞衰老息息相關(guān)。
微環(huán)境是指存在于干細胞所處的基質(zhì)中，對于干細胞命運（增殖/分化）起調控作用的三維空間和各種信號分子（生長(cháng)因子及其受體，激素及介導分子）的總稱(chēng)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)微環(huán)境就是指干細胞居住的社區，為干細胞提供了居住的基本空間和營(yíng)養，并且通過(guò)信號分子與干細胞進(jìn)行交流，告知干細胞機體的情況，據此干細胞判斷是否需要自我更新或者派出救援隊伍。表皮、消化道、神經(jīng)系統、肝臟和性腺等多種組織中，都發(fā)現了可以維持干細胞自我更新及多潛能性的微環(huán)境結構。
干細胞微環(huán)境可通過(guò)與干細胞之間的直接和/或間接作用，發(fā)揮多重生物學(xué)功效。當機體衰老時(shí)，微環(huán)境的某些改變通常會(huì )造成其對干細胞養供減少，干細胞與外界聯(lián)系變少或對外界反應遲鈍。隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，機體自身免疫力逐漸下降，各種年齡相關(guān)疾病也不斷產(chǎn)生，各種炎癥因子像炸彈般空投到機體各處，戰場(chǎng)越來(lái)越大，環(huán)境越來(lái)越惡劣，干細胞救援隊四處奔波，營(yíng)養與休息都跟不上，最終無(wú)法阻止機體衰老的步伐。
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微環(huán)境對干細胞衰老的影響
不僅如此，隨著(zhù)干細胞居住和工作條件逐漸惡化，干細胞自身還能維持“青春活力”嗎？答案當然是否定的。
如前所述，干細胞會(huì )出現衰老的現象。中科院上海生科院/上海交大醫學(xué)院健康科學(xué)研究所張雁云研究組研究發(fā)現衰老的肝臟中，肝臟干細胞動(dòng)員能力下降，這與其所處微環(huán)境的變化直接相關(guān)。Laminin是肝星狀細胞分泌的胞外基質(zhì)蛋白，是肝星狀細胞與肝干細胞交流的最重要的信號，構成了肝臟干細胞的微環(huán)境組成成份，具有促進(jìn)肝臟干細胞增殖的生物學(xué)功能，為肝臟干細胞動(dòng)員提供有效支持。但是年老肝星狀細胞在炎癥損傷環(huán)境下活化能力下降，從而laminin分泌減少，最終導致肝干細胞動(dòng)員能力下降，出現衰老現象。
此研究結果再一次說(shuō)明了微環(huán)境對干細胞衰老的影響。
那是否能夠為干細胞締造好一點(diǎn)的居住和工作環(huán)境來(lái)讓它一直年輕嗎？
美國哈佛大學(xué)Mayack SR等發(fā)現年輕小鼠的血清可以抑制年老小鼠骨髓中造血干細胞衰老的進(jìn)程；而造血干細胞所處微環(huán)境中的胰島素樣生長(cháng)因子-1（IGF-1）有加速衰老的作用。美國密歇根大學(xué)醫學(xué)院Swindell WR等報道了一只叫做“Yoda”的雄性侏儒小鼠已經(jīng)存活了4年（這相當于人類(lèi)的163歲），但其生活狀態(tài)仍然十分旺盛，而且還保持著(zhù)一定的生育能力。該小鼠是甲狀腺和垂體功能均有改變的轉基因小鼠，其血液中的多種激素的表達水平都不同于普通的正常小鼠。這些現象說(shuō)明機體中的某些活性因子或者激素水平的改變可以減緩組織器官甚至整個(gè)機體的衰老進(jìn)程，也提示血液中的某些特殊因子或成份可以通過(guò)循環(huán)系統來(lái)改變特定器官中組織干細胞的生物學(xué)特性。
中科院上海生科院/上海交大醫學(xué)院健康科學(xué)研究所張雁云研究組研究發(fā)現，年老小鼠中分離出來(lái)的肝干細胞的增殖能力低于年輕小鼠，但在體外相同環(huán)境基礎上進(jìn)行培養后可發(fā)現年老和年輕小鼠中分離得到的肝干細胞具有相同的生物學(xué)性狀，這意味著(zhù)年老肝干細胞因為環(huán)境的改善再次“年輕”了！這一研究結果進(jìn)一步支持了科學(xué)家們的設想，通過(guò)改善微環(huán)境來(lái)減緩干細胞衰老，從而能夠減緩人類(lèi)衰老，治療與年齡相關(guān)性的疾病。
孟母三遷的故事說(shuō)明在古代人們就已經(jīng)認識到居住環(huán)境的重要性，隨著(zhù)研究的進(jìn)展，微環(huán)境影響干細胞衰老的觀(guān)點(diǎn)也越來(lái)越被人們認可。因此，為干細胞締造一個(gè)好的微環(huán)境或者避免干細胞受到惡劣微環(huán)境的摧殘對于延緩干細胞自身及機體衰老至關(guān)重要。
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文末小結
這提示我們，在現有的干細胞移植——提高干細胞數量而抗衰老的策略以外，還可以輔助以改善微環(huán)境而提高干細胞的質(zhì)量的方式。直接方式就是通過(guò)藥物調節機體激素及干細胞生長(cháng)相關(guān)因子水平來(lái)維持良好的干細胞微環(huán)境。間接方式就是讓干細胞繞過(guò)衰老環(huán)境，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)有以下幾種方式：
（1）年輕時(shí)凍存部分干細胞，在年老時(shí)復蘇并回輸到體內；
（2）年老干細胞可在體外培養使其“年輕”后再回輸到體內；
（3）如若進(jìn)行異體干細胞移植，可選擇較為“年輕”的干細胞。
當然，保持良好的身體素質(zhì)也是必須的，只有延續健康的狀態(tài)，為干細胞提供良好的居住環(huán)境，干細胞這汪青春不老泉才能保持原本的清澈，源源不斷滋養機體。
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