长生不老是人类永恒的梦想。人类几千年来一直在寻找青春之泉,如何延缓衰老、实现永生,为了实现这一目标,科学界也从没有停止过探索。
你想活多少岁?
如果有一天有人告诉你,有一种方法,能让你不会在人生的最后阶段饱受疾病的折磨,你不会在中年以后就得心血管疾病,癌症,虚弱,阿尔兹海默症,糖尿病,在120岁的时候你仍然能至少以你当下的健康状况活着。
你想知道其中的奥秘吗?
下面就让我们来了解一下干细胞在抗衰老方面的研究进展及应用前景。
科学家发现,减缓老化延长寿命15%的秘密!
国际顶级期刊《Nature》《自然》杂志上的一项研究则让我们离永葆青春更近一步,美国亚伯特爱因斯坦医学院的华裔科学家蔡东升(Dongsheng Cai)团队发现「全身老化的重要原因,是由于大脑中下视丘神经干细胞(NSC)的减少。」减少神经干细胞会使老化加速,而移植干细胞会减缓老化。这一发现或许将为延长人类寿命做出新的贡献。
延长寿命15%的祕密关键-神经干细胞(neural stem cell,NSC)
神经干细胞是存在神经系统中的干细胞,它有分化为组成大脑细胞组织结构的神经元、星形胶质细胞和寡突胶质细胞的潜力,并拥有自我更新(self-renewal)的机制(一般细胞分化成脑细胞后,就会停止增生;但干细胞还会继续增生),因此可以修补脑细胞,它修补脑细胞的机制如下:
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修补损伤细胞:患者神经或脑组织损伤部位,会释放趋集因子,吸引干细胞透过血脑屏障,高度据集在损伤部位,并且分化成能修补损伤处的神经细胞或脑组织。
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促进修复:分泌多种促进神经发育的生长因子,促进受伤组织的修复。
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建立新回路:可以增加神经突触的联系和传导讯号功能,建立新神经传导回路。
神经干细胞凋亡 导致老化现象
研究人员利用和人类大脑结构相近的哺乳动物-老鼠进行实验,先证实大脑下视丘之中的神经干细胞会随着老鼠的年纪增长而逐渐减少,并在老鼠接近人类中年的时期,全部凋亡。观察到此一现象,他们注射一种会消灭70%神经干细胞的试剂,发现相较于没有注射试剂的健康老鼠对照组,这些只剩下30%神经干细胞的老鼠,表现出快速老化的现象,在活动力、肌耐力、认知能力和协调力方面都表现较差,也比较早死。
既往的研究表明,下丘脑与衰老有关。在人体中,这块脑区负责调控激素分泌,能影响人体生长发育,以及代谢繁殖。在2013年的Nature杂志上,爱因斯坦医学院的研究人员惊讶的发现,下丘脑对人体的衰老进程也有着调控作用,能影响人的寿命。现在,科学家已经确定下丘脑中控制衰老的细胞,是很少一部分可以形成脑神经元的成熟神经干细胞。
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干细胞治疗大脑损伤老鼠 延长寿命15%
最新发布的这项研究证明了下丘脑的干细胞能减缓衰老过程。爱因斯坦医学院神经内分泌教授蔡东升谈到:“这很容易理解,因为下丘脑本身就参与许多身体机能的调节,如炎症和食欲。因此下丘脑里的异常信号会影响寿命。研究的关键在于如何利用这些知识,开发出使人延年益寿的方法。
我们的研究表明,下丘脑神经干细胞的数量在动物的生命周期内是一直在自然下降的,而这种下降加速了衰老的进程。但我们发现,这个过程是可逆的,通过补充这些干细胞或它们产生的分子,可以减缓甚至逆转整个机体各个方面的衰老。
根据蔡东升教授的研究发现,当小鼠10个月大的时候,下丘脑内的神经干细胞数量会出现下降。几个月内,小鼠开始露出老态。
当研究员往小鼠体内注射毒素特异性地杀死这些干细胞的时候,他们观察到小鼠衰老的过程加快,出现记忆力下降、肌肉力量衰退、耐力和协调性下滑的现象。“干扰这些干细胞,极大加速了衰老速度,”蔡教授说:这些神经干细胞被摧毁的小鼠,死得要比对照组更早。
爱因斯坦医学院神经内分泌教授蔡东升
既然干细胞减少可能会影响小鼠的寿命,那么增加下丘脑里的神经干细胞,会不会延长小鼠的寿命呢?
在接下来的研究中,研究人员在新生小鼠下丘脑内注射了两种不同的神经干细胞:第一种未经改造,注射后很容易就会死亡,相当于没注射;第二种经过了改造,注射后能存活很久。四个月后,这些小鼠与第一种未经改造的同龄小鼠相比,明显具有较强的认知力和肌肉功能。平均而言,这些小鼠的寿命延长了10%到15%。
在下丘脑内植入特殊的神经干细胞后(红色),小鼠的寿命得到了延长
令人期待的人体临床试验
老鼠实验的成果,相当于80岁的人类可以延长寿命至92岁!因此,研究团队希望可以利用这个生物技术来帮助人类延长寿命并对抗老化和老化衍生的相关疾病。不过要进行人体临床实验前,必须先培养出人类的神经干细胞,并利用基因技术让干细胞拥有抗发炎环境的特性,才有可能重复老鼠实验中对抗老化的机制。
尽管有这些悬而未决的问题,但这是一项令人震惊的发现。起码让我们知道了下丘脑干细胞对于延缓衰老的重要性,同时也意味着,补充下丘脑干细胞,或许能够减缓人类衰老。
蔡教授建议针对下丘脑的抗衰老疗法可能需要在中年时期进行,这个时期一定把握在一个人的肌肉和新陈代谢发生退化但是还可以逆转之前。
不清楚这种治疗可以延长人的寿命多少,但减缓衰老可是才是更重要的目标。
目前干细胞被广泛应用于衰老相关性疾病或慢性病的治疗中,包括衰老综合征,帕金森、肌肉萎缩症、糖尿病,神经系统疾病、心血管疾病等。 从古埃及至秦始皇时代,人类想要追求永生不断地想要找寻新的方法,而今新颖的再生医学-干细胞技术,开启了新的篇章,原来长生不老的秘密,就在神经干细胞之中!
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