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全網搶奪“劉畊宏女孩”?干細胞技術了解一下!最近,全網都被“劉畊宏女孩”刷屏了。 憑借直播健身,50歲的臺灣藝人劉畊宏,成為了俘獲無數少女芳心、取代健身“AI人”帕梅拉、與李佳琦平起平坐的男人。 兩個月前,劉畊宏一改往日的直播帶貨路子,開始穿上背心、帶上妻子在直播間與粉絲一起“云健身”,作為娛樂圈知名健身達人的他,還以好友周杰倫的《本草綱目》為BGM,編排了一套男女老少皆宜的燃脂毽子操,在不停的拍腿“go go go”中火出圈。 新潮有趣的健身方式可使女孩們保持年輕活力,科學安全的干細胞技術同樣也可以使皮膚細胞恢復活力健康。 近日,抗衰公司Altos Labs劍橋實驗室負責人Wolf Reik教授,帶領團隊開發了一項名為成熟期瞬時重編程的技術,在短短13天內使53歲的皮膚細胞年輕了將近30歲,細胞功能也向年輕細胞趨近。研究結果于4月8日發表在頂級科研期刊eLife上。 這種新方法基于獲得了諾獎的干細胞技術,通過在干細胞重新分化的過程中停止部分重編程,克服了細胞的特異性被完全抹去的問題。該方法使研究人員能夠在重編程細胞中找到精確的平衡,使它們在生物學上更年輕,同時能夠再次獲得其專門的細胞功能。 這項技術的寶貴之處在于,它不止步于使皮膚細胞變得年輕化,研究人員還發現與阿爾茨海默病相關的APBA2基因、與白內障有關的MAF基因,它們的轉錄水平在重編程后也變得年輕起來,這表明該技術還有望治療與衰老相關的疾病。 干細胞與衰老 干細胞與衰老發生的關系在人一生的整個生命活動中,機體細胞時刻處于新生細胞替代衰老退化細胞的過程中,當細胞更新速度小于細胞衰老速度時,產生更新不足,機體就會出現衰老,表現為全身各系統功能下降,免疫機能下降,代謝放緩,外觀衰老狀態的出現。 科學技術發展到今天,我們已經可以從生物學、生理學到病理學,對衰老給出深刻的定義。外在的環境誘因與內在誘因,如:炎癥、干細胞衰老、表觀遺傳改變等,將協同加速衰老進程,隨之而來是各種退行性疾病,如:動脈粥樣硬化、冠心病、糖尿病、高血壓病、神經變性疾病的發生率明顯増加。 從細胞生物學層面上來說,細胞的衰老主要由兩大類因素引發:細胞結構性損傷以及自然發育信號的誘導。 目前已知,可能觸發細胞衰老的各種壓力,包括:端粒失活和DNA損傷,細胞周期相關蛋白表觀遺傳異常,過多活性氧,蛋白折疊異常,原癌基因激活,衰老相關因子分泌等。細胞衰老的分子級聯通路表明,P16,P53,P21這些衰老相關的細胞周期抑制因子,以及腫瘤抑制因子RB的異常激活,都會導致衰老進程的發展,使細胞増長停滯,無法分裂,或向癌細胞轉化。 衰老細胞一方面通過旁分泌影響正常細胞;另一方面招募免疫細胞,產生長期的慢性免疫反應加劇組織受損,最終導致組織器官衰老或癌變。因此,每一個人體細胞發生的退變,異常,衰老、凋亡,日積月累,都將最終表現為組織器官功能的減退,機體的日漸衰老。 干細胞具有自我更新和多向分化潛能,在機體內通過分化替代衰老、凋亡的細胞,通過分泌細胞因子修復受損細胞,改善細胞代謝,恢復細胞功能。干細胞族群的老化,將嚴重減弱其増殖和分化的能力,衰老細胞不能及時被替代,組織損傷后的修復能力減退,全身各系統功能下降,讓人一天天老去。干細胞的衰老,將直接導致新生細胞的數量無法滿足機體需要,只有為機體及時補充年輕的、有活力的干細胞,從細胞層面抗衰,才是解決衰老問題的根本。 人體發育的不同階段,我們都可以從不同組織中獲得各種分化潛能的干細胞,包括:胚胎干細胞及各種組織來源的成體干細胞。受到當前技術制約與倫理約束,胚胎干細胞的臨床研究極為有限,成體干細胞是開展干細胞臨床研究的重點,其中又以骨髓、臍帶、脂肪、外周血來源的干細胞為主。 間充質干細胞(MSC)是屬于中胚層的一類多能干細胞,主要存在于結締組織和器官間質中,能夠發育成成骨、軟骨、脂肪和其他類型的細胞。因其免疫原性低,相對易于分離培養,便于進行GMP生產控制,開展的臨床前與臨床研究較多。 目前,利用間充質干細胞向神經細胞、胰島細胞、內皮細胞、成骨細胞、軟骨細胞等方向分化的多向潛能,研究治療衰老相關退行性疾病,都已取得了不錯的臨床研究成果。 干細胞抗衰老的機理 人體衰老是全身性、系統性的全面機能衰退,干細胞抗衰老的機理包括:促進血管發生、促進成骨、促進神經發生、改善代謝、改善卵巢功能以及全面再生性修復。 1、促血管發生,加速創面愈合 相關研究發現,年輕的MSC水凝膠能夠加速創面愈合,可見明顯血管新生基因表達,而年老的MSC水凝膠卻沒有明顯作用,血管發生基因表達微弱。研究者還在單細胞水平上,對70個與干性維持、血管發生、組織再生相關基因進行比較,認為,MSC中血管發生相關干細胞亞群耗竭,可能是導致年齡相關的干細胞再生能力受損的直接原因。而端粒酶活性下降,不足以維持端粒長度,也是MSC隨年齡增長,功能下降的原因之。 此外,還有研究者認為,MSC促進血管新生的作用機理為:機體損傷部位的免疫細胞分泌趨化因子吸引MSC遷移到受損部位;而后,MSC分泌基質金屬蛋白酶(MMP),降解細胞外基質,歸巢到受損組織;之后,受損組織處的MSC分泌細胞因子,促進血管新生,加速創面愈合。 2、促進成骨,改善骨質疏松 骨質疏松癥是一種以骨量降低和骨結構惡化為特征的老年疾病,導致骨脆性増加和骨折風險増加,骨質疏松與年齡増長有關。科研人員發現在老齡雌鼠體內應用MSC,雌鼠骨質疏松癥狀改善,骨鈣蛋白沉積増加,骨密度増大,壽命延長;另有研究表明在軟骨損傷部位植入MSC,會表現出歸巢、營養和免疫調節作用,影響周圍軟骨細胞的壽命與活動能力。 3、促進神經發生,改善認知老化 生理性腦衰老引起的認知能力減退現象被定義為衰老性認知,這是一個持續和漸進的終生過程。生理特征表現為:大量神經元收縮,樹突棘密度降低,突觸可塑性和神經發生潛力降低,在空間學習和記憶上受損。 研究人員發現MSC可分泌多種功能性因子,通過胞內MAPK-ERK信號級聯通路,激活老年海馬中效應分子,促進內源性神經前體細胞増殖與分化,恢復神經結構,并増強認知功能,有效改善空間學習和記憶能力。 4、調節代謝,減輕胰島功能障礙 MSC能夠減少胰島細胞凋亡,増加胰島素分泌,改善胰島形態,從而改善體內血糖穩態。同時MSC還能夠激活巨噬細胞炎癥抑制活性,減輕胰腺炎癥反應。 5、延緩卵巢衰老,改善卵巢功能 女性圍絕經期,表現為月經不調和血管舒縮功能失調,出現潮熱、汗出等癥狀。 一些女性甚至在40歲前發生閉經、卵巢萎縮、體內雌激素水平低落、促性腺激素水平升高,表現為卵巢早衰癥狀。 科研人員發現應用MSC一個月內,雌二醇和抗繆勒管激素(AMH)激素水平升高,卵泡刺激素(FSH)降低;卵巢結構改善,卵泡數量増加,卵巢基質中細胞因子HGF、VEGF、IGF-1等蛋白分子表達明顯升高,這些蛋白均有促進卵泡發育方面的功能。 6、全面抗衰,延長壽命 2015年,科研人員建立了小鼠的早衰模型,并將MSC應用到早衰小鼠體內,結果顯示,MSC能夠増殖分化為多種組織細胞,進入多個組織器官,抑制淋巴細胞成熟,緩解早期骨質疏松癥,多器官氧化應激癥狀及DNA損傷得到抑制,同時,能夠促進缺陷小鼠的生長發育,并延長小鼠壽命。 研究表明MSC通過促再生效應,調節免疫,改善代謝,全面作用于不同的組織系統,系統性提升組織器官機能,減緩退行性疾病癥狀,延緩衰老。而且,更年輕,更早期來源的MSC分化能力更強,抗衰效果更明顯。 總結 干細胞是機體新生細胞的源泉,從細胞層面抗衰,為機體補充新鮮、有活力的干細胞,是對機體全身性、系統性的再生性修復。我們只有在干細胞的生產制備上建立全面、嚴格的控制體系,才能讓干細胞技術為廣大有抗衰需求的人群提供更安全、有效的服務。 |