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我們的生命的起始從受精卵的分裂形成開始，胚胎干細(xì)胞分化發(fā)育成身體的各個組織器官。隨著時間的遷移，胚胎干細(xì)胞徹底消失，人體內(nèi)的干細(xì)胞種類只有成體干細(xì)胞。

主觀意識上，我們認(rèn)為越年輕，身體的干細(xì)胞質(zhì)量越好。但是翔叔最近發(fā)現(xiàn)一項新的研究結(jié)論顯示，供體年齡似乎不會影響源自成人身體組織的干細(xì)胞的功能，這可能將顛覆一部分人的想象。

對誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）的研究分析發(fā)現(xiàn)，來自老年和年輕供體的細(xì)胞顯示出分化成成熟體細(xì)胞的相同能力。 這使iPSC成為個性化再生醫(yī)學(xué)中對胚胎干細(xì)胞的可行替代品。該研究發(fā)表在Frontiers in Cardiovascular Medicine，強(qiáng)調(diào)了老年患者iPSCs治療其年齡相關(guān)疾病的巨大潛力，并指出了這一相對較新的未來研究領(lǐng)域。

“隨著平均壽命持續(xù)上升，與年齡相關(guān)的慢性和退行性疾病的發(fā)病率也在上升，” 來自德國柏林醫(yī)學(xué)院Charité的Nicolle Kr?nkel博士解釋道。

器官再造與其他基于細(xì)胞的治療可以延長患有心臟病，腎衰竭甚至阿爾茨海默病的老年人的壽命，并改善其生活質(zhì)量。我們對誘導(dǎo)多能干細(xì)胞當(dāng)前知識的分析表明，即使是來自老年患者的干細(xì)胞，依然適用于個性化再生療法以及遺傳性疾病建模。

與體內(nèi)大多數(shù)細(xì)胞不同，干細(xì)胞能夠發(fā)育成不同的細(xì)胞類型。這項發(fā)現(xiàn)開辟了培養(yǎng)特定細(xì)胞以治療受損組織和器官以及遺傳疾病的可能性。

干細(xì)胞可以來自兩個來源：胚胎和成體組織。人們普遍認(rèn)為胚胎干細(xì)胞（ESCs）是唯一可靠的來源，因為這些“年輕”細(xì)胞尚未積累到與老年細(xì)胞相同的損傷水平。然而，胚胎干細(xì)胞也有局限性。這包括倫理問題，移植后的免疫排斥反應(yīng)，以及捐贈者自身情況問題。

然而，關(guān)于供體年齡對iPSC功能的影響仍存在疑問。特別相關(guān)的一點是老年人從這些干細(xì)胞中是受益最多的。 因此，Kr?nkel及其同事對迄今為止的現(xiàn)有研究進(jìn)行了批判性分析，總結(jié)了已有研究成果并確定了未來的研究方向。

1

供體年齡越大，

其體細(xì)胞被重新編程為iPSC的效率越低

要了解供體年齡是如何影響體細(xì)胞重編程效率的問題，我們首先要了解重編程的過程和重要影響因素。

在細(xì)胞重編程過程中，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了許多內(nèi)部變化，如端粒酶的重新激活、甲基化模式和線粒體形態(tài)的改變以及衰老標(biāo)志物的減少。

目前，多能干細(xì)胞（iPSCs）被認(rèn)為可以無限傳代，也就是說，它們保留著端粒酶活性和一個類似干細(xì)胞的表觀基因組，細(xì)胞重編程后，iPSCs可分化為體細(xì)胞，如內(nèi)皮細(xì)胞、心肌細(xì)胞或神經(jīng)元。隨著細(xì)胞向體細(xì)胞的分化，細(xì)胞衰老過程重新開始。

早期理論認(rèn)為，不斷積累的DNA損傷是衰老過程的唯一原因。隨后，人們慢慢意識到衰老很可能是一個影響細(xì)胞多個層面的多因素過程。

近年來，人們發(fā)現(xiàn)并闡述了衰老的9個特征，分別是：端粒損耗、基因組不穩(wěn)定、表觀遺傳改變、線粒體功能障礙、細(xì)胞衰老、干細(xì)胞衰竭、細(xì)胞間通訊改變、營養(yǎng)感知失調(diào)和蛋白質(zhì)失穩(wěn)。所以，衰老的過程包括多種細(xì)胞維持機(jī)制效率和功能的下降，其中下述幾項影響因素尤為重要：

端粒損耗【Telomere attrition】：端粒是染色體末端的核苷酸重復(fù)帽。隨著細(xì)胞的每一次分裂，端粒長度會因DNA復(fù)制的不完善而縮短，同時也會對細(xì)胞產(chǎn)生其他有害影響，如氧化應(yīng)激。這種端?？s短同樣可在衰老過程中被觀察到，這意味著來自年長個體的細(xì)胞所含端粒比年輕個體的細(xì)胞所含端粒要短。

線粒體功能障礙【Loss of mitochondrial function】：細(xì)胞衰老的另一個跡象是線粒體功能障礙，據(jù)信主要是由于線粒體DNA與活性氧長期接觸所引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)引起的累積損傷所致，并且與細(xì)胞核相比，線粒體DNA修復(fù)機(jī)制效率也較低。

基因組不穩(wěn)定性【Genomic instability】：在細(xì)胞的生命周期中，細(xì)胞不斷地暴露在DNA變化的刺激下，例如活性氧或輻射，盡管大多數(shù)損傷可以很快修復(fù)，但DNA突變會隨著時間的推移而積累。這也與DNA修復(fù)效率降低有關(guān)。此外，錯誤的DNA復(fù)制和染色體分離也會導(dǎo)致DNA損傷。

組蛋白修飾/表觀遺傳變化【Histone modifications/epigenetic changes】：在一個細(xì)胞的生命周期中，并不是所有的基因都需要被一次全部轉(zhuǎn)錄，而基因轉(zhuǎn)錄的抑制部分是由DNA甲基化傳遞的。表觀遺傳改變的模式可歸因于不同的細(xì)胞特征，如衰老相關(guān)模式或年齡相關(guān)模式。這在細(xì)胞重編程中特別重要，因為并不是所有的表觀遺傳記憶都在細(xì)胞重編程過程中受到同樣的影響。

而在一定程度上正因如此，才使得iPSCs成為一個有價值的研究工具，即供體特異性表觀遺傳特征在細(xì)胞重編程過程中保持不變，更重要的是在誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源的體細(xì)胞中保持不變。

理論上講，上述每一個步驟和產(chǎn)生的細(xì)胞都會受到供體年齡的不同影響。多種內(nèi)外刺激均可誘導(dǎo)細(xì)胞衰老，引起細(xì)胞周期抑制因子(如p21)的上調(diào)，并最終導(dǎo)致重編程效率的降低。通過多項以小鼠為研究對象的相關(guān)實驗，人們已經(jīng)證明供體年齡的確影響重編程效率，即與年輕供體相比，老年供體的體細(xì)胞重編程效率非常低。

不過一旦培養(yǎng)出來，干細(xì)胞就會恢復(fù)活力，出現(xiàn)衰老跡象逆轉(zhuǎn)。

“與供體的常規(guī)體細(xì)胞相比，iPSCs顯示出更強(qiáng)的功能，并且可以分化為成熟的體細(xì)胞，其效率與年輕的干細(xì)胞供體相似，”Kr?nkel說。“這意味著老年患者的干細(xì)胞可以發(fā)育成其他細(xì)胞并返回患者進(jìn)行治療?！?/strong>

2

誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞，

并不會受到捐贈者年齡的影響

誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞必須滿足幾個標(biāo)準(zhǔn)：強(qiáng)大的繁殖能力，從所有三個胚層中產(chǎn)生細(xì)胞的能力，以及畸胎瘤的形成。這些標(biāo)準(zhǔn)似乎都沒有受到捐贈者年齡的負(fù)面影響。

事實上已經(jīng)證明，即使是百歲老人的iPSC也可以傳代超過110次，可以產(chǎn)生所有三個胚層的細(xì)胞，并且能夠形成畸胎瘤。

Chang等人證明了這一點， 他比較了來自可變年齡供體細(xì)胞（胚胎，胎兒肝間充質(zhì)干細(xì)胞和成人成纖維細(xì)胞）的iPSCs和iPSC衍生的紅細(xì)胞質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)不同年齡組之間沒有差異。另一項研究顯示在iPSC衍生的成纖維細(xì)胞中也是如此，其中來自老年和年輕女性的成纖維細(xì)胞被重編程為iPSC并進(jìn)一步分化成iPSC衍生的成纖維細(xì)胞。 兩組iPSCs顯現(xiàn)出相當(dāng)水平的多能性，衰退性，以及細(xì)胞凋亡標(biāo)志物。

為了更精確地確定供體年齡對iPSC和iPSC衍生的細(xì)胞功能的影響，進(jìn)一步將會使用來自在不同年齡段收集相同個體的細(xì)胞進(jìn)行研究。

不過，另一個爭論點是最常用于細(xì)胞重編程的組織，即皮膚。 在人的一生中，我們的皮膚會受到各種誘變影響，例如紫外線輻射對重編程效率和iPSC衍生細(xì)胞質(zhì)量的影響遠(yuǎn)超供體年齡本身。

在老齡化社會中，再生療法具有重要的科學(xué)和臨床意義，并具有顯著的潛在治療益處。

它們不僅可以進(jìn)一步延長壽命，更為重要的是能夠顯著改善患有糖尿病，慢性心力衰竭，慢性腎功能衰竭甚至神經(jīng)退行性疾病等慢性疾病的老年患者的生活質(zhì)量（例如 ，帕金森氏癥或阿爾茨海默?。?，對于組織或器官的再生療法，使用iPSC衍生的細(xì)胞也是最理想的選擇。

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來源：優(yōu)翔

優(yōu)翔是中國健康旅行行業(yè)的早初期實踐者。我們探索全球先進(jìn)醫(yī)療，傳播品質(zhì)生活理念，倡導(dǎo)用精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)開啟個體健康時代。通過平衡生命控制力、蓄能生命原力、以及諸多生命科技方式，進(jìn)行精準(zhǔn)化的健康管理。我們希望把先進(jìn)醫(yī)療科技，尤其是溫暖的醫(yī)療感受和人文關(guān)懷帶給國人，讓有能力選擇的人感受到對其生命的尊重和人性的關(guān)懷。最終我們將通過生活管理、健康管理、生命管理三大方向，使每個中產(chǎn)家庭都能享受健康管理服務(wù)。

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