科普丨干細胞的修復(fù)與再生能力有望解決人類面臨的重大醫(yī)學(xué)難題
干細胞與再生醫(yī)學(xué)是近年來方興未艾的生物醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域,具有重大的臨床應(yīng)用價值,其旨在通過干細胞移植、分化與組織再生,促進機體創(chuàng)傷修復(fù)、治理疾病。干細胞與再生醫(yī)學(xué)將改變傳統(tǒng)對于壞死性和損傷性等疾病的治療手段,對疾病的機理研究和臨床運用帶來革命性變化。近年來,干細胞與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域國際競爭日趨激烈,已成為衡量一個國家生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。
我國是世界人口大國,由創(chuàng)傷、疾病、遺傳和衰老造成的組織、器官缺損、衰竭或功能障礙也位居世界各國之首,以藥物和手術(shù)治療為基本支柱的經(jīng)典醫(yī)學(xué)治療手段已不能滿足臨床醫(yī)學(xué)的巨大需求。基于干細胞的修復(fù)與再生能力的再生醫(yī)學(xué),有望解決人類面臨的重大醫(yī)學(xué)難題,引發(fā)繼藥物和手術(shù)之后的新一輪醫(yī)學(xué)革命。
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作為在國家十三五科技創(chuàng)新規(guī)劃中重點提及的顛覆性技術(shù)創(chuàng)新,干細胞手段在抗衰領(lǐng)域中已展現(xiàn)出巨大潛力。
在未來,健康的老去有望從少數(shù)人的幸運走向大部分人的常態(tài)。
衰老過程中會發(fā)生哪些現(xiàn)象?
衰老(senescence)是一種復(fù)雜的生物學(xué)過程,伴隨著機體功能的下降,對環(huán)境的應(yīng)激能力和適應(yīng)能力也相應(yīng)減弱。在衰老過程中,生物體在器官、組織和細胞上均發(fā)生退行性變化。
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人類衰老在外觀上的變化主要包括:皮膚表皮變薄、結(jié)締組織減少、皮下脂肪減少消失、皮膚松弛、皺紋增多;心血管系統(tǒng)心內(nèi)膜膠原纖維和彈性纖維增生;動脈硬化、血管彈性降低、內(nèi)膜出現(xiàn)鈣和脂類物質(zhì)的沉著、管腔狹窄;神經(jīng)系統(tǒng)腦重量漸減輕、腦體積縮小。
衰老細胞的形態(tài)變化主要表現(xiàn)在細胞皺縮、細胞膜通透性、脆性增加、細胞核膜內(nèi)折、細胞器數(shù)量特別是線粒體數(shù)量減少,最終出現(xiàn)細胞凋亡或壞死。
人口老齡化對社會的影響
人口老齡化對社會的影響!
老齡化,即人的年齡增加,并且開始衰老,如果身體健康,能夠工作,依靠自身條件不會有大問題,但如果“壽而不康”就會出現(xiàn)更大的問題,特別是在醫(yī)療衛(wèi)生和護理方面。
伴隨全球“銀色浪潮”的來襲,早在1999年我國已步入老齡化社會,是較早進入老齡化社會的發(fā)展中國家之一。 我國第六次全國人口普查數(shù)據(jù)顯示,2000年60歲以上人口達 1.3 億,占總?cè)丝诘?10.2%;2013年老年人口數(shù)已達2.02 億,老齡化水平為 14.9%。據(jù)預(yù)測,至2020年,我國老年人口數(shù)將迅速增加到2.6億,2030- 2050年將迎來我國人口老齡化最為嚴峻的時期。
而且我們是“未富先老”,這帶來了很多的社會問題。就如鄔滄萍專家指出“失業(yè)、剩余勞力與農(nóng)村家庭養(yǎng)老的壓力并存,壽命延長與“壽而不康”造成的醫(yī)療衛(wèi)生和護理的壓力;新中國出生的兩代準老年人增強應(yīng)對人口老齡化能力的問題”等等。
世界衛(wèi)生組織 ( WHO) 提出了健康老齡化的倡議,即“將健康的概念延伸到老齡化過程中,從醫(yī)療保健和老齡化過程中的健康問題著眼,將重點放在提高大多數(shù)老年人生命質(zhì)量,縮短生命帶病期,使老年人以正常的功能健康地存活到生命的終點上”。
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科學(xué)家試圖在提高人類壽命的同時也提高健康水平。而在這個研究領(lǐng)域,干細胞做出了很大的貢獻。
衰老過程中干細胞會發(fā)生怎樣的變化?
科學(xué)研究表明,在人體衰老過程中,我們體內(nèi)干細胞數(shù)量的比例逐漸降低。以骨髓中間充質(zhì)干細胞比例的變化為例:
在剛出生時,間充質(zhì)干細胞在骨髓中所有細胞的比例為1/10,000,
到青春期15歲時為1/100,000,
30歲時為1/250,000,
50歲時為1/400,000,
到80歲大幅度降至1/2,000,000,
比剛出生時下降了200倍。
另外,人體衰老過程中體內(nèi)干細胞的活性也顯著下降。因此,干細胞數(shù)量減少和活性減弱是人體衰老的重要指征。
再生醫(yī)學(xué)干細胞技術(shù)是延緩衰老、降低老年病的發(fā)病率、致死率的有效方法,同時也是實現(xiàn)健康老齡化的重要對策。
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干細胞抗衰老原理
干細胞是一類能夠自我復(fù)制,并通過增殖分化形成各種不同的功能細胞和間質(zhì)細胞,它們能夠維持機體的正常結(jié)構(gòu)和功能。但隨著年齡的增加,人體內(nèi)的干細胞數(shù)量也會減少,并且還會造成疾病發(fā)生率升高。如果能夠補充干細胞,就能夠延緩衰老,這是由干細胞抗衰老的原理決定的,主要有以下幾點:
圖片組織修復(fù)作用
在衰老過程中,很多組織器官都會受到損傷,從而導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)的不完整和功能的退化或喪失。造血干細胞,具有重建造血和免疫系統(tǒng)的功能,在體外經(jīng)誘導(dǎo)還可以向非血細胞系列分化。若能夠補充造血干細胞,對于老年人血液系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)就能夠有很好的保健作用。
圖片代謝調(diào)控作用
長壽和抗衰老的一個關(guān)鍵因素是消化好,代謝能力強。除了日常生活中通過控制飲食減輕代謝負擔(dān),也可以通過干細胞的幫助增強代謝功能。間充質(zhì)干細胞就具有這樣的功能,它能夠分泌大量的細胞因子,調(diào)節(jié)胰島細胞,促進糖脂代謝等。
圖片炎癥控制作用
衰老過程中會損傷和修復(fù),這是一個動態(tài)過程,損傷都會有炎癥的發(fā)生,干細胞在炎癥修復(fù)中發(fā)揮了重要的作用。間充質(zhì)干細胞具有的低免疫原性和免疫調(diào)節(jié)的特性,通過再生和分泌細胞因子,來對抗炎癥,修復(fù)炎癥。
圖片
多數(shù)臨床實驗證實,干細胞對老年性衰弱癥及慢性病患者有顯著治療作用,有效提升了患者的生活質(zhì)量。
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