干细胞治疗能为老龄化阶段做些什么?
发布时间:2024-03-06
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中国老龄人口规模庞大,占总人口比例持续增长。民政部和全国老龄办发布的数据显示,截至2022年末,全国60周岁及以上老年人口达到了28004万人,占总人口的19.8%;而65周岁及以上老年人口为20978万人,占总人口的14.9%。这意味着中国已经步入了深度老龄化阶段。
《中国发展报告2020:中国人口老龄化的发展趋势和政策》预计,从2035年到2050年是中国人口老龄化的高峰阶段,根据预测,到2050年中国65岁及以上的老年人口将达3.8亿,占总人口比例近30%;60岁及以上的老年人口将接近5亿,占总人口比例超三分之一。
衰老是一种功能性衰老的过程,是许多慢性病的重要风险因素。衰老的机制十分复杂,涉及细胞、组织、器官及系统等多种层面,包括基因组不稳定、端粒磨损、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、线粒体功能障碍、细胞衰老、干细胞衰老等方面,更深的机制还在不断地探寻中。其中,细胞衰老是老年病发生发展的主要原因之一。细胞是组织、器官的基本结构单元,细胞衰老不仅会减少组织和器官中的细胞连接和总体结构,还会导致相关功能蛋白的异常表达以及衰老细胞因子的合成和释放,从而导致组织器官功能减退。
1)阿尔茨海默病
阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,其特征是发生在老年人中的进行性认知障碍和行为变化。慢性炎症导致的神经元衰老与AD有着紧密联系,β淀粉样蛋白(Aβ)诱导的免疫细胞激活与炎性细胞因子释放触发了一系列损伤事件,如端粒缩短、DNA损伤、甲基化修饰、溶酶体失调等,最终导致神经元衰老和功能丧失。全身系统性的衰老也会增加AD的风险,AD患者常常会伴有糖、脂肪、胆固醇等代谢功能障碍。
2)动脉粥样硬化
动脉粥样硬化是心脑血管疾病的基础,动脉粥样硬化斑块破裂可导致血栓形成,血管狭窄或闭塞,最终导致心脑血管事件的发生。血管内皮细胞的衰老可以影响到动脉粥样硬化的形成,衰老内皮细胞释放的超氧化物歧化酶等抗氧化物质减少,导致活性氧和自由基的积累,使血管内皮长期处于慢性炎症的状态,促进动脉粥样硬化斑块的形成。
3)2型糖尿病
2型糖尿病是一种细胞衰老相关疾病,其中,胰岛β细胞的衰老在糖尿病发展过程中起到重要作用。胰岛β细胞是胰腺分泌胰岛素,降低血糖的重要因子。健康人胰岛β细胞在20岁时成熟,并一直保持到40岁左右,胰岛β细胞在60岁左右时开始减少。但60岁的2型糖尿病患者其胰岛β细胞的数量和体积已经减少达四分之一了。胰岛β细胞衰老的主要表现是数量降低,分泌胰岛素功能降低,β细胞再生能力降低。并且衰老的胰岛β细胞代谢异常活跃,会持续分泌出炎症因子、趋化因子等有害物质,这些异常的炎症因子会对胰腺内部微环境造成改变,这种改变也是促成胰腺癌的诱因之一。
干细胞具有自我更新的功能,还可以分化成多种具有功能的终末细胞,如神经细胞、胰岛细胞、肌肉细胞、肝细胞等。随着年龄的增大,体内的干细胞数量逐渐减少,干细胞本身有出现衰老的迹象。而干细胞治疗被认为是一种有效的外源性补充干细胞的治疗手段,提升机体的再生能力,帮助机体损伤的修复。
《共识》中认为干细胞治疗是一种科学的治疗策略,应当推动其在延缓衰老领域的落地。
《共识》建议与推荐13:干细胞治疗是一类科学延缓衰老的策略,但该方面研究仍处于初期,作用机制及体内代谢等尚不明确。需要加强规范化管理,开展更大规模和设计严谨的转化研究,推动干细胞在这一领域的转化落地。
利用干细胞治疗衰老性疾病的进展
近年来,研究发现干细胞能分化形成新的神经细胞,可有效改善脑衰老状况,让阿尔茨海默病患者的记忆力和智力有明显的提高和恢复。2021年,来自美国生物制药公司Longeveron公司的一期临床试验发现,间充质干细胞疗法(Lomecel-B)能够减缓轻度阿尔茨海默病患者的疾病进展,包括减缓认知下降和日常生活能力丧失。
间充质干细胞治疗阿尔茨海默病的方法被认为是安全的,同时还改善了患者的生活质量。在二期临床试验数据显示,平均75岁的老年受试者们,在接受Lomecel-B疗法9个月后,步行距离比其他人多出63米,运动能力能够显著提升。
2)动脉粥样硬化
间充质干细胞(MSC)具有降脂作用,支持内皮修复,并可分化为功能性血管细胞。说明MSCs具有预防动脉粥样硬化形成、减少斑块大小甚至促进斑块稳定性的潜力。日本科学家在对78例动脉粥样硬化患者进行了自体脂肪间充质干细胞(Ad-MSC)的制备与回输,结果表明,Ad-MSC治疗显著改善患者HDL、LDL和残余样颗粒(RLP)胆固醇水平,并且未观察到与治疗直接相关的不良反应或毒性。Ad-MSC为动脉硬化的治疗提供了新的机会,这是传统治疗方法无法比拟的。
3)2型糖尿病
干细胞治疗糖尿病的主要作用机制包括以下几个方面:(1)多向分化潜能:干细胞通过诱导能够分化成为胰岛β细胞;(2)旁分泌作用:包括干细胞与胰岛共移植增强胰岛存活;(3)免疫抑制作用:抑制T细胞增殖,降低炎症反应;(4)分泌细胞因子:干细胞分泌的细胞因子能够修复受损细胞,促进细胞增殖分化,具有抗氧化能力,从而改善了胰岛β细胞的功能。
2022年,中国人民解放军总医院第一医学中心(301医院)的一项脐带间充质干细胞(UC-MSCs)治疗糖尿病的II期临床研究结果表明,通过静脉输注给予UC-MSCs是一种安全有效的方法,可以减少外源性胰岛素需求,缓解2型糖尿病患者的胰岛素抵抗。脐带间充质干细胞移植未来可能是2型糖尿病的新型治疗方式。
如何延缓衰老和治疗衰老性疾病还面临着诸多的挑战。然而,近年来,越来越多的研究证实了间充质干细胞能够在心脏病、糖尿病、关节炎、神经退行性疾病等多种疾病的治疗中发挥作用,在延缓衰老方面又增加了一种新的解决方案。随着伦理和技术问题的逐渐解决以及精准技术的开发和迭代,干细胞技术会在未来发挥更重要的作用,造福人们的健康生活。
干细胞的主要功能:分化各类功能细胞、组织修复、活化促进免疫功能、抑制炎症
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