揭示“衰老”的新機制 -脂肪干細胞

http://www.apsc.com.hk/chi/placenta-hk.htm

衰老是人體隨著年齡增長而發生的組織、器官功能退行性變化，表現為機體的功能活動能力進行性下降，對環境的適應能力逐漸降低，體內代謝平衡失調，導致面色蒼老、皮膚松弛、皺紋增多、容易疲勞、腦力和體力勞動能力下降、性功能減退等一系列衰老癥狀。 盡管現代科學技術日新月異，科學工作者已對衰老的發生機制進行了長期的研究，發現了一些衰老的基本規律和致老因素，但總體來講，我們對自身衰老的詳細機制知之甚少。衰老的機制或學說很多，其中包括自由基學說、免疫學說、細胞學說和基因學說等。在細胞水平的干細胞學說和在分子水平的端粒學說是最近幾年興起的新學說。 一. 端粒學說 在基因水平，現代生物學研究發展，衰老與端粒酶基因有關。1966年，美國科學家海弗利克發現，細胞分裂次數是有限的。于是猜測細胞內有一個限制細胞分裂次數的“鐘”，他后來通過細胞核移植實驗發現，這種鐘在細胞核的染色體上。現在已經知道決定細胞衰老的“生物鐘”就是染色體兩端的端粒DNA，它可隨著細胞有絲分裂而縮短。端粒到底是不是決定細胞衰老的“生物鐘”，實驗是最好的驗證辦法。如果端粒縮短是細胞衰老的決定因素，那么只要端粒得到修復，各種衰老的伴生現象就不攻自破。生物在漫長的進化過程中已形成了一套比較完整的防御系統，衰老使防御系統減弱，例如線粒體DNA的突變在年輕人是不會積累的，因為在細胞水平上，突變的線粒體DNA可以更新，例如，異常或失敗的線粒體會被溶酶體識別吞食；在個體水平上，細胞核DNA突變的細胞株產生和被清除，所以染色體DNA損傷的細胞在不衰老的個體中是不會積累的。體外實驗也發現，細胞每分裂一次，DNA的端粒序列便縮短一段，端粒序列是保持DNA功能穩定的結構。因此，用這種技術培養的器官有可能比原有器官更老。不過有跡象表明，今后數年有可能找到防止DNA端粒序列縮短的辦法；第二，干細胞內積累的體細胞突變還無法消除。由于個體在生存空間，受到電離輻射、有害化學物質、病毒和細胞自身代謝所產生的自由基的侵襲，以及DNA的復制和轉錄的影響，個體細胞的DNA都會發生突變，并且突變的積累會越來越多，這樣培養出的器官能否發揮去衰老作用的前景就變得很不明確。也就是，今后的研究方向還應該使之符合第二個前提，即如何向更年輕方向深入。 二.細胞學說 在細胞水平上，認為衰老是由于新生的細胞的數量少于死亡細胞的數量所致。導致這一結果的關鍵因素是隨著年齡的增加，體內各種組織器官中負責細胞更新換代的種子—干細胞資源萎縮枯竭或長期處于休眠狀態。最新科學研究表明，干細胞不僅是生物進化和發展的基本單位，也是組織、器官生長的基本單位，同時更是創傷、疾病損傷和衰老退行性變時機體再生和修復的基本單位。干細胞的再生修復機制是是生物界的普遍規律。干細胞還與衰老密切相關，隨著年齡的增加，骨髓和皮膚干細胞的數量減少、分化和自我更新能力降低，這種現象可能是衰老的普遍現象。衰老以細胞再生能力下降、組織器官功能減退為特征。人體是由大約1800萬個不同生理特性的細胞組成的“細胞社會”。每天都有1%~2%的細胞死亡，同時每天也有1%~2%的細胞新生。而干細胞就是這個“細胞社會”的母親。隨著個體生命的生長、成熟，體內各種成體干細胞逐步減少，甚至在某些組織、器官中完全消失。體內的干細胞干癟后，它就不能再制造新細胞，細胞的新陳代謝機能也就減弱，衰老細胞越來越多，機體就變老了，直至死亡。所以，各種成體干細胞是維持機體器官生長和新陳代謝的動力，同時也是機體修復衰老退行性變的最重要、最基本的生物單位，是決定生命衰老的關鍵因素。人成長發育進入青年期后，機體內各種成體干細胞的數量急劇減少，與其它細胞的比例降低至十萬分之一到百萬分之一左右。其原因是部分成體干細胞在體內外環境的壓力下凋亡：一部分成體干細胞在機體生長時被消耗，而另一部分成體干細胞在基因調控下慢慢進入一種功能休眠狀態，各種成體干細胞數量減少和進入功能休眠狀態從而導致機體損傷和衰老時的再造和修復功能減弱。 TAG: 臍帶血| 臍帶| 臍帶幹細胞| 脂肪幹細胞| 胎盤幹細胞| 羊胎水| 抗衰老|