干细胞抗衰老的理论研究与进展

中国组织工程研究第17卷第23期2013–06–04出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJune4,2013Vol.17,No.23doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.23.024[]单莎瑞，黄国志.干细胞抗衰老的理论研究与进展[J].中国组织工程研究，2013，17(23):4347-4354.ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH4347单莎瑞★，女，1986年生，河南省正阳县人，汉族，南方医科大学在读硕士，主要从事脑卒中康复研究。[e-mail]通讯作者：黄国志，博士生导师，主任医师，南方医科大学珠江医院，广东省广州市[e-mail]中图分类号:R318文献标识码:B文章编号:2095-4344(2013)23-04347-08收稿日期：2012-10-28修回日期：2012-11-17(20120728002/M·S)干细胞抗衰老的理论研究与进展★单莎瑞，黄国志南方医科大学珠江医院，广东省广州市510282文章亮点：1此问题的已知信息：衰老及抗衰老研究是目前研究的热点，骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞、胚胎干细胞等干细胞在动物实验中已经证实具有抗衰老作用。2文章增加的新信息：血管内皮祖细胞具有改善微循环等作用，推测其具有抗衰老功能，目前将其用于临床抗衰老的研究较少见。3临床应用的意义：目前干细胞抗衰老在临床上已经有初步应用，如脂肪干细胞在临床整形外科已经应用成熟。关键词：干细胞；干细胞学术探讨；抗衰老；超氧化物歧化酶；胰岛素样生长因子1；骨髓间充质干细胞；胚胎干细胞；脐血干细胞；血管内皮祖细胞摘要背景：衰老是生物体必然的发展趋势，是一种复杂多变的过程。在整个生命过程中，机体会受到外界环境中各种物质、能量、信息的影响和作用，且组织和器官也会不可避免的发生损伤和功能衰退。随着医疗技术和生活水平提高，老龄化人口数量增加，伴随衰老，人体器官生理功能发生病变，如高血压、冠状动脉粥样硬化等疾病增加。延缓衰老可能减少这些疾病的发生，从整体上提高机体功能状态，从而提高机体的生命质量。研究抗衰老是当今社会的热点课题。目的：以衰老的学说研究、评定为引子，对目前干细胞与抗衰老的关系进行综述。方法：应用计算机检索PubMed1865年1月至2012年4月期间的相关文章，检索词为“stemcells，Progenitorcells，totipotentstemcell，multipotentstemcell，anti-aging”，并限定文章语言种类为English。同时计算机检索万方数据库2012年4月期间的相关文章78篇，检索词为“干细胞，抗衰老”，并限定文章语言种类为中文。此外还手工查阅相关专著数部。共检索到文献152篇，最终纳入53篇。结果与结论：干细胞具有自我更新的能力，可以提高机体抗自由基能力，能分泌一些细胞因子，如胰岛素生长因子1、超氧化物歧化酶等提升衰老机体各组织功能，骨髓间充质干细胞、胚胎干细胞、脐血干细胞、生殖干细胞已经在动物实验中被证实有抗衰老作用，脂肪来源干细胞已经在临床抗衰老中应用。Researchandprogressinstemcellanti-agingtheoryShanSha-rui,HuangGuo-zhiDepartmentofRehabilitation,ZhujiangHospitalofSouthernMedicalUniversity,Guangzhou510282,GuangdongProvince,ChinaAbstractBACKGROUND:Agingisaninevitabletrendofbiologicaldevelopmentandacomplexprocessduringthewholelife.Thebodycanbeaffectedbyexternalenvironmentincludingdiversematerials,energyandinformation.Tissueandorganwillinevitablysufferfromavoidinjuriesandretrogressivefunction.Withanimprovementinmedicaltechniqueandqualityoflifeandanincreaseinagingpopulation,humanorganshavepathologicalchanges,suchashighbloodpressureandcoronaryatherosclerosis.Postponingaging单莎瑞，等.干细胞抗衰老的理论研究与进展P.O.Box1200,Shenyang110004★,Studyingformaster’sdegree,DepartmentofRehabilitation,ZhujiangHospitalofSouthernMedicalUniversity,Guangzhou510282,GuangdongProvince,[e-mail]:HuangGuo-zhi,Doctoralsupervisor,Chiefphysician,DepartmentofRehabilitation,ZhujiangHospitalofSouthernMedicalUniversity,Guangzhou510282,GuangdongProvince,[e-mail]:2012-10-28Accepted:2012-11-17canreducetheincidenceofthesediseases,improvethefunctionofthewholebodyandtherebyimprovethequalityoflife.Anti-aginghasbeenpaidincreasingattention.OBJECTIVE:Toreviewtherelationshipbetweenstemcellsandanti-agingbasedonthetheoryofaging.METHODS:AnonlinesearchofWanfangandPubMeddatabaseswasperformedforarticlespublishedbeforeApril2012(CNKI)orbetweenJanuary1865andApril2012(Medline)usingthekeywords“stemcells,progenitorcells,totipotentstemcell,multipotentstemcell,anti-aging”inChineseandEnglish,respectively.Relatedmonographswerealsomanuallysearched.Atotalof152articleswereretrieved,and53weresuitableforfinalanalysis.RESULTSANDCONCLUSION:Stemcellshaveself-renewalpotential,anti-freeradicalabilityandsecretesomecytokines,forexamplesuperoxidedismutaseandinsulin-likegrowthfactor,tobetterthefunctionsofthebody.Ithasbeenconfirmedinanimalexperimentsthatbonemarrowmesenchymalstemcells,embryonicstemcells,umbilicalcordbloodstemcellsandgermlinestemcellshavetheanti-agingpotential.Adipose-derivedstemcellshavebeenusedforanti-agingintheclinic.KeyWords:stemcells;stemcellacademicdiscussion;anti-aging;superoxidedismutase;insulin-likegrowthfactor1;bonemarrowmesenchymalstemcells;embryonicstemcells;umbilicalcordbloodstemcells;endothelialprogenitorcellsShanSR,HuangGZ.Researchandprogressinstemcellanti-agingtheory.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2013;17(23):4347-4354.0引言老龄化问题被认为是21世纪三大世界性社会问题之一。WHO对老龄化的定义是如果一个国家的60岁以上老年人口占人口总数的10%，或65岁以上老年人口占总人口数的7%，即这个国家已经步入老龄化阶段。发达国家是最早步入老龄化阶段的国家，自20世纪70年代以来，世界各国人口年龄结构的老龄化过程存在着差异。数十年前人口学家考虑的问题是人口爆炸，认为人口急剧增加，会给地球带来巨大的压力。然而数十年后，大家思考的问题是人口老龄化，老龄化问题将是严重的社会问题，其带来的危机不亚于人口爆炸。欧洲、北美等国家的人口老龄化是由于其出生率和死亡率的降低，20世纪70年代中老年人口的比重已经较高，在1970至2000年间老年人口累积增加，因而人口出现老龄化。法国是最先到达老龄化标准的国家，其原因是人口出生率下降，日本≥65岁的人口在1970年是7.1%，已经进入老龄化。东欧国家和地区的人口出生率和死亡率在1970至2000年间下降很快，导致青少年人口相对急剧减少，老年人口比重相对增加的局面，形成人口加速老龄化的现象。截至2006年底，中国老龄化人口已经是惟一超过1亿的国家，到2050年中国将在4个人中有一个老年人[1]。目前研究认为衰老和老年病的发生是相关联的，二者具有相同的病理生理过程，如自由基损伤学说、免疫系统损伤、神经内分泌紊乱、脂类及糖类代谢紊乱等。衰老后一些老年病如动脉粥样硬化、冠心病、糖尿病、高血压病、神经变性疾病等的发生率明显增加[2-3]。因此衰老将导致老年病的发生率增加、患病率提高，这些老年病将严重影响老年人群的健康，需要占用更多的医疗资源，给中国经济及生产力带来极大的冲击。延缓衰老对中国目前的发展具有重要意义。自古以来衰老的机制有很多种，目前关于衰老的研究已经步入到分子水平，如p16-INK4a被认为是一种细胞衰老的重要生物学标记，清除p16-INK4a阳性的细胞可以延缓衰老[4-5]。目前认为细胞衰老是一个与机体老化相伴的渐进进程，现在有多种关于人类细胞衰老分子假说如氧化损伤、端粒长度、发育程序、线粒体DNA、沉默信息调节蛋白复合物和一些基因如p536和p16-INK4a，这两种基因介导细胞衰老的信号通路如Wnt/catenin单莎瑞，等.干细胞抗衰老的理论研究与进展ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH4349等[6-9]。细胞衰老牵涉到很多生物分子的复杂机制，如能实现再生细胞代替衰老细胞，使细胞的再生和衰老实现均衡，延缓衰老有可能成为现实。1493至1541年，菲律宾的AuredusParacelsus首次提出细胞疗法，通过输入活细胞使机体获得年轻化，自20世纪50年代，全世界已经有数百万人接受细胞疗法。细胞疗法其中之一即是干细胞疗法，衰老