干细胞-器官修复及抗衰老领域

衰老是一种疾病，是每个人不可逃避的生命过程。这一过程一旦开始，就会使人体心血管系统、内分泌系统、免疫系统等功能逐渐减退，诱发各种疾病，造成各种器官损伤，最终导致生命的衰亡。

衰老是如同潜伏的幽灵，无声无息地侵袭着每个人的生命。这是一种无法逃避的“疾病”，不论你身处何方，地位如何，终将受其困扰。这是生命系统逐步走向衰败的旅程，一旦这个进程被触发，身体各大系统——心血管、内分泌、免疫等，都将不可逆转地开始功能衰退。

人为什么会衰老？

人体衰老的过程不仅是一个宏观现象，更在细胞层面展现出了深刻的变化。细胞，作为生命的基本单位，其内部的动态变化直接关联着人体的整体衰老状态。

在细胞层面，衰老表现为多种复杂且相互关联的现象。首先，细胞的基因组稳定性随着年龄的增长而逐渐降低，基因突变和端粒耗损加速了细胞的老化过程。这些基因层面的变化不仅影响单个细胞的寿命和功能，也对整个组织的稳定性造成威胁。

其次，细胞内的蛋白质稳态也随着年龄的增长而失衡，蛋白稳定性丧失导致异常蛋白质的积累，进而引发细胞功能障碍。此外，细胞间的通讯机制也随着年龄的增长而发生改变，影响了细胞间的协同作用和整体组织的功能。

更值得注意的是，细胞内的自噬功能随着年龄的增长而减弱，这意味着细胞清除自身垃圾的能力下降，导致细胞内环境恶化，加速了细胞衰老的进程。同时，线粒体作为细胞的“能量工厂”，其功能障碍也随年龄增长而加剧，这不仅影响细胞的能量供应，还加剧了氧化应激反应，进一步促进了细胞衰老。

最后，干细胞作为一类特殊的细胞，其数量和功能的下降也是细胞层面衰老的重要表现。干细胞耗竭和衰老导致组织修复和再生能力减弱，加剧了人体的整体衰老。

干细胞能延缓人类衰老速度

在现代抗衰老研究进程中，干细胞技术始终占据重要地位，受到全球科学家的密切关注，承载着全人类抗衰老的美好梦想。

中国科学院周琪院士曾在采访中表示：“干细胞的价值在于它的科学本质，干细胞它可以自己不断地复制自己，它会不断地增殖，它也可以向各种组织器官分化。所以它这种特性决定它有这种潜质，（可以）替代、修复那些缺损的器官，甚至是延缓我们的衰老，增强我们的健康。”

保护我们的器官，不单单是保护了我们的身体健康，更是守住了一份价值3亿人民币的宝藏。而这个功臣，就是干细胞！

干细胞修复组织器官机制

组织修复作用

在衰老过程中，许多组织器官会受到损伤，影响结构和功能。干细胞具有强大的分化和自我复制能力，可以变成多种细胞类型，如肌肉、神经和上皮等。因此，我们可以通过补充干细胞，利用其“归巢效应”让它们到达受损部位，并分化成各种细胞，如神经细胞、肝细胞等，结合分泌因子来修复受损组织。

代谢调控作用

想要长寿和抗衰老，好的消化和代谢是关键。除了注意饮食，我们还可以通过干细胞来加强代谢。间充质干细胞能分泌很多细胞因子，帮助调节胰岛细胞并促进糖和脂肪的代谢。

免疫调节作用

衰老中的损伤和修复是一个不断变化的过程，其中伴随着炎症。干细胞，特别是间充质干细胞，在抗炎和修复炎症中起到关键作用。临床实验显示，为老年衰弱或慢性病患者补充年轻供者的间充质干细胞有显著疗效，能提升患者的生活质量。干细胞在抗衰老方面的应用还曾被《Science》杂志评为10大科学进展之一。

干细胞组织器官进展

干细胞修复心脏

成年人的心脏基本不具备损伤修复能力。相比可以修复心脏损伤的两栖动物和鱼类，哺乳动物在修复受损心脏方面有其局限性。许多心脏病会导致心肌细胞和血管细胞死亡，并留下弹性较差的疤痕组织，使心脏功能恶化，进一步导致心脏病患者心力衰竭。

来自德国慕尼黑工业大学、瑞典卡罗林斯卡研究所和阿斯利康的科学家在Nature Cell Biology发文，这项研究中，科学家利用干细胞创造了一种使用人类心室祖细胞（Human ventricular progenitors, HVPs）在猪体内再生心脏细胞的新技术。该研究证实HVPs在发育过程中对器官的形成至关重要，可以在需要时变成心脏细胞，从而达到修复瘢痕和受损心脏的积极效果。

猪心脏在生理上与人类心脏极为相似，因此科学家重点研究HVPs修复猪受损心脏的有效性，从而为后期研究进一步修复人类心脏提供更多线索。

阿斯利康研究员Regina Fritsche-Danielson博士说：“该技术成功证实心脏新组织的形成。更为重要的是，它改善了心脏功能并减少了疤痕组织，是我们一直在寻找的重建心脏的理想细胞。”

干细胞修复肺部损伤

武汉新冠肺炎爆发期间，部分重症患者会患上肺纤维化后遗症，极大影响患者的生活质量。自疫情爆发以来，干细胞多次被提及并多次应用于临床实验，其疗效及安全性也得到了认可。

在武汉，超过200例患者曾接受干细胞治疗。从体外回输的间充质干细胞，可以通过其多向分化的机制，再生出新的肺泡组织，修复受损的肺组织，平衡肺部微环境，在8至10天内实现治愈肺纤维化的目标。

2020年2月15日，科技部生物中心主任张新民在国务院联防联控机制发布会上表示，“从目前看，干细胞治疗能够抑制免疫系统过度激活，通过改善微环境促进内源性修复，可抑制肺部急性炎症进展，缓解呼吸窘迫症状，疗效显著。”

干细胞修复卵巢早衰

卵巢早衰不仅导致不孕，还会增加心血管疾病、骨质疏松症和性功能障碍的发病风险。目前，大多数治疗方法收效甚微，干细胞移植成为治疗卵巢早衰的研究热点之一。

2021年，发表在Reproductive Sciences和Stem Cell Research & Therapy上的两篇综述均认为，间充质干细胞移植是治疗卵巢早衰中最有效的方法，可显著改善卵巢功能、增加卵泡数量、提高性激素水平、减少颗粒细胞凋亡，可用于治疗卵巢早衰和不孕症。

卵巢早衰是当今医学的一大难题，目前我国已启动5项干细胞临床研究项目，可深入评价干细胞治疗恢复卵巢功能的安全性和有效性。干细胞治疗卵巢早衰或可成为患者的新选择，为卵巢早衰引起的绝经、不孕不育等疾病带来治愈希望，帮助女性留住年轻芳华。

干细胞修复胰岛β细胞

胰岛β细胞功能异常导致的胰岛素分泌不足，是I型和II型糖尿病的共同特征之一，许多患者也因此需要终生使用胰岛素进行治疗。

2020年3月19日，中科院研究组在Cell发文“Long-term expansion of pancreatic islet organoids from resident Procr+progenitors”，首次坚定了小鼠胰岛中成体干细胞的“身份”，回答了长期以来胰岛中是否存在干细胞的疑问。

该研究成功鉴定了小鼠胰岛中的干细胞类群，将Procr+胰岛β干细胞和血管内皮细胞共同培养，可以再生出具有功能的胰岛类器官。该新器官包含了胰岛的所有细胞类型，在功能、形态、超微结构以及转录组方面，都与真正的小鼠胰岛非常相似，能够迅速地响应糖刺激并分泌胰岛素，为治愈糖尿病提供了一种可能。

干细胞修复大脑

科学家曾经认为哺乳动物在进入成年期后，大脑内所有神经元都已经形成，不会新增。直到上世纪60年代才发现，成年人的大脑的某些部位，依然可能产生新的神经元。

美国斯坦福大学医学院的Gary Steinberg在Stroke发文证实，干细胞移植技术可显著改善患者中风症状，让患者重新获得行走、运动、讲话等生活技能。

SB623细胞属于MSCs，采集自两名健康捐赠者的骨髓，并通过实验室培养加以修饰增强大脑功能。研究团队选取SB623干细胞作为治疗细胞，将其注入患者因中风而损伤的大脑区域后发现干细胞移植技术可以让患者重新获得基本生活技能。

尽管目前的临床结果仅仅在小部分患者身上得到了积极的验证，但是结果却是振奋人心的。该技术逆转了中风症状，有望改变中风患者已被宣判的人生，并可应用于创伤性脑损伤、神经性衰退疾病等多种脑疾病的治疗中。

干细胞修复骨关节

骨关节炎是目前骨科领域患病率最高、患者人群最广的一种疾病。作为一种曾经“专属于”老年群体的疾病，近年来骨关节炎却因马拉松等运动成为当代人的常见病。 近年，科研人员成功地分离了人和动物的MSCs，并发现其在体外仍能保持干细胞特性，使其成为了研究的热点。由于MSCs高增殖及多向分化能力，已经被用作潜在的软骨修复再生治疗细胞。

MSCs可以局部再生半月板、软骨内的软骨细胞，从而治疗骨关节炎。或者静脉输注间充质干细胞，刺激患者自身软骨细胞的再生，缓解骨关节炎，恢复骨关节功能。得益于MSCs与各种支架材料有良好的生物相容性，间充质干细胞在软骨修复应用中具有很好的应用前景。