“储存”一直是人类对抗未来风险的一种重要手段。储存金钱,是为了应对突发的经济需求;存储食物,是为了预防突发事件导致的饥饿......而随着科学技术和医疗技术的发展,人们对健康的追求逐渐提高,储存干细胞,就是为了应对健康、生命之需。
干细胞是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞。因其具有分化成身体各种类型细胞的能力,而被视为修复人体的“最佳原材料之一”,当未来发生疾病时,可以将它们重新“唤醒”,发挥其修复再生特性用于改善和治疗部分疾病。
干细胞可以自我分裂增殖更新,那为何还要趁早把干细胞储存起来呢?这是因为干细胞亦有“寿命”,随着时间的推移,一个不可回避的现实逐渐显现:人体内的间充质干细胞数量和功能随着年龄的增长而逐渐衰退。
01伴随着年龄增长,干细胞的功能也会随之降低
发表在“Journal of Translational Medicine”上的一项研究,探讨了年轻、中年和老年三个年龄段来源的脂肪间充质干细胞的扩增和分化能力的差异[1]。这项研究表明,年龄对脂肪间充质干细胞的功能特性具有深远影响,伴随年龄的增长不仅限制了脂肪间充质干细胞在临床应用中的扩增效率和分化潜能,还加剧了细胞老化等现象,从而严重影响了治疗效果的稳定性和安全性。
02实验结论
1--老年人脂肪间充质干细胞表达更多衰老特征
基因谱分析实验和染色实验结果证明,老年人体内的脂肪间充质干细胞衰老相关基因p16 和 p21 表达更高; 衰老相关β - 半乳糖苷酶(SA - β - gal)染色结果显示出衰老特征;且超氧化物歧化酶(SOD)表达更低,说明抗氧化能力下降。
2--随着年龄增长脂肪间充质干细胞扩增能力下降
台盼蓝染色计数实验结果显示,间充质干细胞的扩增能力随着年龄增长而显著降低,年轻个体的细胞在体外培养时展现出更快的增殖速度,并形成更大的细胞群;相比之下,老年个体的细胞增殖缓慢,形成的细胞群规模较小。
3--随着年龄增长脂肪间充质干细胞多向分化潜能下降
冯·柯萨染色实验评估成骨诱导情况,结果显示与其他年龄组相比,年轻组AT - MSC中成骨特异性基因的表达更高,也就是说随着年龄增长AT - MSC成骨分化能力下降;阿尔新蓝染色实验证明脂肪组织来源的间充质干细胞(AT - MSCs)的成软骨潜能随年龄下降。
综上说明间充质干细胞的自我更新能力和多向分化潜能都会随着年龄的增长而随之下降,因此干细胞的衰老,也意味着我们的细胞出现损伤时无法及时修复,再生的细胞也在不断减少,这就会促使各种疾病的发生。
参考文献:
[1] Choudhery MS, Badowski M, Muise A, Pierce J, Harris DT. Donor age negatively impacts adipose tissue-derived mesenchymal stem cell expansion and differentiation. J Transl Med. 2014 Jan 7;12:8. doi: 10.1186/1479-5876-12-8. PMID: 24397850; PMCID: PMC3895760.