為什么人類無法永生？人到底能活到多少歲？成體干細胞也會衰老？
上次說到海弗里克的極限是錯的，人類的壽命極限不是 150 歲。
而且人類壽命上限，不應(yīng)以細胞復(fù)制的上限為準，因為成體干細胞可以不斷分化。
成(三代試管)體干細胞的分化和復(fù)制端粒不會縮短，因為有端粒酶的存在。
所以理論上，在成體干細胞的加持下，人體細胞應(yīng)該是生生不息的。
那么，人為什么不能長生不老？如我們所見，大部分人的壽命還不到150歲呢。
成體干細胞理論上是如何使用的，我們一起看看。
成體干細胞也會衰老
雖然，衰老理論很多樣，但是，細胞衰老是承認的。
細胞衰老自然也包括成體干細胞衰老，有小伙伴可能疑惑：你不是說成體干細胞是自我更新的嗎？
別著急，現(xiàn)實很骨感啊......
→成體干細胞退化導(dǎo)致衰老疾病
在所有成體干細胞衰老的理論中，最關(guān)鍵也是最無奈的就是：干細胞自我退化。
在對干細胞的研究沒(三代試管)有這么深入之前，幾乎所有科學(xué)家都認為，干細胞具有非凡的自我更新能力。
但是，隨著研究深入，人們慢慢發(fā)現(xiàn)，基因本身有干細胞抑制機制。
一是“拮抗多效性”理論。可能在早期生命中有益的基因，反而在老年干細胞中發(fā)揮作用，比如雷帕霉素 (mTOR)。
可以想象一下，腫瘤抑制因子在生命早期為了抑制癌癥，避免細胞過度繁殖會使它老化，但是發(fā)揮作用的同時驅(qū)動衰老。
二是“衰老的干細胞”理論，該理論認為成體干細胞功能退化，不能繼續(xù)用功能性分化細胞補充衰老的組織。
上一篇給大家講，細胞分(三代試管)裂到極限會變成衰老細胞，實際上干細胞也可能會變成衰老細胞。
舊干細胞會引起衰老疾病，反過來衰老，又會影響干細胞的功能障礙。比如神經(jīng)干細胞，衰老引起它增殖和分化惡化，然后造成神經(jīng)退行性疾病。
→自我更新和維護變差
成體干細胞的自我更新，主要取決于譜系。衰老過程中有些干細胞庫的分化能力受影響不大，但是自我更新和維護變差。
比如經(jīng)常被使用的肌/細胞，干細胞庫的自我更新能力很強。但是，大腦和皮膚甚至神經(jīng)的一些干細胞庫，數(shù)量過了一定年齡會下降。
合理推斷一下，(三代試管)人體的干細胞庫維持也是有取舍的，使用度不高或者維護成本高的干細胞庫可能被放棄更新。
→離體干細胞老化
也許有人會質(zhì)疑，人體環(huán)境是復(fù)雜的，說不定是什么原因?qū)е鲁审w干細胞衰老。
那么，脫離不利的環(huán)境，給予理論上最合適的培養(yǎng)環(huán)境，成體干細胞如何呢？
成體干細胞離體研究發(fā)現(xiàn)，嚙齒動物的體外干細胞老化，與體內(nèi)干細胞老化非常相似。
但也有研究得出了不同的結(jié)論，一項嚙齒動物離體細胞研究，在明顯復(fù)制性衰老的細胞中，沒有觀察到端粒縮短。
大家已經(jīng)知道，端粒縮(三代試管)短是明顯的衰老證據(jù)。雖然研究結(jié)果有分歧，但是體外組織培養(yǎng)表明，成體干細胞增殖在反復(fù)傳/代后急劇下降。
為什么成體干細胞會衰老？
成體干細胞的衰老，有內(nèi)部原因，也有外部原因。
→基因不穩(wěn)定性
內(nèi)部原因也就是基因本身的問題，比如存在基因不穩(wěn)定性，以及其他基因異常。
我們都知道哺乳動物有基因突變，許多導(dǎo)致早衰的基因突變會導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定，不僅縮短壽命，還對干細胞功能產(chǎn)生負面影響。
當細胞異常分化，會促進成體干細胞的代償性分裂，祖細胞錯誤分化增加，這都破壞(三代試管)基因組的穩(wěn)態(tài)。
不同的基因表達也會反作用于基因，表觀遺傳學(xué)可以修飾遺傳，而不影響DNA序列。研究表明，異常的表觀遺傳調(diào)控影響機體衰老。
→端粒縮短
DNA 損傷，一方面反映基因組的不穩(wěn)定性，另一方面與端粒縮短有關(guān)。
我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，端粒是染色體末端的重復(fù)序列，可以保護染色體。隨著復(fù)制增加端粒縮短，而端粒酶可以修復(fù)端粒。
DNA上每天都有大量的突發(fā)事件，大多數(shù)受損的 DNA 可以由修復(fù)機制修復(fù)，但一些突變的DNA，會從修復(fù)機制中逃脫并積累，損害干細胞功能。
雖然干細胞表達端粒酶，但是端(三代試管)粒酶通路成分會有偶發(fā)性的缺陷，而且某些譜系的端粒酶表達隨時間下降，端粒就會縮短。
不過，端粒縮短的衰老概念仍然存在爭議，目前還缺乏令人信服的結(jié)果。
→微環(huán)境惡劣
身體代謝壓力導(dǎo)致的惡劣環(huán)境，會破壞干細胞，這個結(jié)論是無可爭議的。
導(dǎo)致代謝壓力的因素很多，包括營養(yǎng)缺乏、氧化應(yīng)激、DNA 損傷、病原體和其他壓力源等。
干細胞功能惡化的機制(ROS：活性氧) （干細胞功能惡化的機制(ROS：活性氧)
其中比較關(guān)鍵的就是活性氧ROS，它是(三代試管)氧化應(yīng)激的產(chǎn)物，又能造成炎癥。
干細胞在長久的壓力“迫害”下，應(yīng)對氧化應(yīng)激的能力降低。
高齡或高糖環(huán)境產(chǎn)生的另一種因子AGEs，晚期糖基化終產(chǎn)物，顯示可以直接損害干細胞功能并誘導(dǎo)它們凋亡。
一些慢性病的微環(huán)境也對成體干細胞不利。比如高血糖和高胰島素血癥，病理性的代謝改變，影響干細胞的正常功能和分化。
激素紊亂，尤其是性激素，比如雌激素隨著年齡的增長而減少，影響成體干細胞的分化方向，而雌激素紊亂就會導(dǎo)致分化障礙。
體內(nèi)微環(huán)境的改變，大多是由外界因素引起的。比如紫外線照射、輻射、熱量過剩、環(huán)境毒物、自由基等等。
→線粒體功能障礙
(三代試管)細胞能量的 90%都由線粒體提供，自然也包括成體干細胞。
線粒體功能障礙的三個原因：ROS 產(chǎn)生、Ca 2+穩(wěn)態(tài)破壞和細胞凋亡，可以直接影響干細胞健康。
許多研究表明，線粒體功能障礙與干細胞衰老之間存在直接關(guān)系。
怎么增強成體干細胞？
有幾種方式已被證明，可以非常有效地保護和增強成體干細胞。
→適量的運動
上文說過，肌細胞的干細胞庫更新很強，而且干細胞內(nèi)端粒也不縮短。
這主要是運動的作用。在運動員的骨骼肌中，發(fā)現(xiàn)端粒長度要么顯著縮短，要么保持不變，要么比未經(jīng)訓(xùn)練的人更長。
(三代試管)顯著縮短的端粒長度，是因為運動員從事過長時間的劇烈運動。
所以，適量的運動，是延長或保持端粒長度的可靠方法，對抗壓力對端粒長度的影響。
→熱量限制
熱量限制，即使是短期熱量限制也可以改善干細胞的功能。
因為熱量限制可以減少氧化應(yīng)激，而且限制熱量和運動都可以激發(fā)自噬。
自噬清除干細胞中的碎片，從而增強干細胞功能，還可以清掉老化的干細胞。
在限制熱量的同時，減少糖攝入，比普通的熱量限制更管用，高血糖會降低干細胞的再生潛力，穩(wěn)定的胰島素水平也可以增加(三代試管)干細胞壽命。
但是，要注意，人造糖如三氯蔗糖代替糖，是不健康的，會傷害腸道，也會影響胰島素波動。
限制熱量的一種，斷食或間歇性斷食，實驗證明可以通過誘導(dǎo)脂肪酸氧化，增強腸道干細胞功能。
→天然的補劑
重編程是干細胞分化過程中重要的一步，也是其中最復(fù)雜和效率最低的，而隨著年齡增長效率還會降低。
增強線粒體和自噬都可以提高重編程效率，外界的抗氧化劑如維生素C 、姜黃素、柚皮素等，也可以提高重編程的速度。
表觀遺傳修飾劑如丙戊酸，與抗氧化劑一起作用的效果更好。
mTOR 通(三代試管)路調(diào)節(jié)衰老和代謝，也影響重編程的效率。mTOR抑制劑如雷帕霉素和白藜蘆醇，可以使能量更多用于重編程。
一些能夠促進衰老細胞裂解的補劑，可以清除衰老干細胞，如姜黃素、槲皮素、NAD+，前段時間發(fā)現(xiàn)的PCC1等。
你可能不知道，維生素 D3也可以減少干細胞的衰老，還有助于干細胞的分化。
關(guān)鍵的瘦龍說
因為端粒理論，還有干細胞端粒酶濃度高，可以無線分裂，讓人想到永生，長壽。
實際上，沒有那么簡單，成體干細胞也會衰老。
所以，保護成體干細胞，細胞才可以不斷分化補充，而端粒長度也不是問題。
一些基因手段，也可以增強干細胞和端粒，如逆轉(zhuǎn)錄酶、端粒延長等。
但是，我們可能接觸不到，還是常規(guī)手段更現(xiàn)實。比如熱量限制、減少糖攝入、斷食或者輕斷食等。
平時生活中，我們要盡量避免那些傷害干細胞的因素。比如避免過度紫外線照射、環(huán)境污染、非甾體抗炎藥如布洛芬、煙和酒等。
如果你還擔心以上因素會傷害干細胞，可以適度采用一些補劑。
做到這些，可以大大減少干細胞受傷害的程度。
