本文由四川新生命干細胞供稿

段海峰教授

然而，不老的傳說暫時只存在于神話中，但科學(xué)家對于抗衰老技術(shù)的追求一直在路上，從未停歇。

今天，我們特別邀請了軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射與輻射醫(yī)學(xué)研究所研究員段海峰教授來講解“抗衰老過程中細胞的關(guān)鍵作用”。

段教授曾在美國羅格斯·羅伯特·伍德·約翰遜醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)系從事博士后研究，長期從事干細胞與組織再生醫(yī)學(xué)研究與臨床應(yīng)用研究，曾承擔(dān)國家863課題、國家青年自然科學(xué)基金、國家重大新藥創(chuàng)制項目、國家973計劃分課題等研究，并參與2種國家I類新藥的藥效學(xué)評價和臨床新藥報批，申請國家發(fā)明專利10余項，以第一作者和通訊作者發(fā)表SCI科研論文30多篇。

Age 壽命

衰老的一個重要指標(biāo)就是壽命。

物種的壽命是相對固定的。實驗室里的小鼠平均能活到3歲左右，家養(yǎng)的寵物狗是15歲左右，猴子是30歲左右?？茖W(xué)家估計，人類的預(yù)期壽命是120-150歲。

目前吉尼斯世界紀(jì)錄大全紀(jì)錄的最長壽者是活了122年的法國女性卡爾芒。2015年全球人口平均壽命71歲，日本以人口平均壽命83.4歲排在世界第一位。

Aging 衰老

決定預(yù)期壽命最重要的一個因素是衰老。

衰老是固有生命過程（預(yù)期壽命）的自然衰減，或受到內(nèi)在或外界因素干擾后的衰減過程；也是機體各組織、器官功能隨著年齡增長，發(fā)生退行性變化的特有生理過程。

只要是生命體，就一定會衰老。

Anti-Aging 抗衰老

抗衰老是排除內(nèi)外環(huán)境對人體固有生命過程的干擾，使人的壽命得以自然延續(xù)的措施。

換言之，衰老是生命受到內(nèi)外環(huán)境干擾的衰減過程，抗衰老就是抗干擾。

抗衰老有兩個目標(biāo)：

第一個目標(biāo)是保持機體健康，活到預(yù)期壽命；第二個目標(biāo)是推遲衰老過程，延長預(yù)期壽命。

用兩個成語來形容，第一個目標(biāo)是益壽，第二個目標(biāo)是延年。

延長預(yù)期壽命涉及到生命本質(zhì)，難以逾越；排除環(huán)境對生命過程的干擾，活到預(yù)期壽命，則相對更可能實現(xiàn)。

在活到預(yù)期壽命的基礎(chǔ)上，追求更高的生存質(zhì)量，是我們對抗衰老的更高要求。

抗衰老的三大系統(tǒng)：

要抵御內(nèi)外環(huán)境對生命過程的干擾，如微生物感染、細胞突變和腫瘤發(fā)生等，我們需要一個健康強大的防御系統(tǒng)，即免疫系統(tǒng)。免疫系統(tǒng)也是機體內(nèi)在的抗干擾系統(tǒng)。我們在抗衰老的過程中，要遵循自然之道，利用好機體的內(nèi)在抗干擾機制。

天人合一，人體對自然界的攝?。嬍常┮c人體的容量或需求相適應(yīng)，厚德才能載物。代謝紊亂是干擾天人合一和生命過程的另一個關(guān)鍵因素。因此，如何維持一個健康強大的代謝系統(tǒng)，是抗衰老研究的核心內(nèi)容之一。

內(nèi)外環(huán)境對人體造成的損傷如不及時修復(fù)，會導(dǎo)致遷延不愈的炎癥和各種慢性難治性疾病。因此，維持一個強大的組織修復(fù)系統(tǒng)對于疾病治療和抗衰老保健至關(guān)重要。

干細胞在多個方面參與抗衰老，包括分化成免疫細胞，對抗內(nèi)外環(huán)境的干擾；參與代謝調(diào)節(jié)，維持機體的內(nèi)在平衡；通過控制炎癥和修復(fù)組織，預(yù)防各種慢性疾病。

免疫系統(tǒng)在抗衰老中的作用遠比我們想象的大。

免疫細胞也是我們更容易觀察及量化的對象，免疫細胞包括：T細胞、B細胞、DC細胞、NK細胞等。

女性更長壽的現(xiàn)象

女性的月經(jīng)或生理周期，造就了女性更為強大的免疫系統(tǒng)，這也是全球范圍內(nèi)女性壽命普遍高于男性的本質(zhì)所在。日本的一項研究成果顯示，相對男性而言，女性的免疫系統(tǒng)衰老速度要慢很多。

雖然在衰老過程中白細胞總數(shù)都會下降，但男性白細胞中的Ｔ細胞和Ｂ細胞等淋巴細胞減少速度明顯快于女性，而這兩種細胞在免疫系統(tǒng)中的作用非常重要。女性在衰老過程中，與免疫有關(guān)的細胞因子等其他幾項免疫參數(shù)的表現(xiàn)也優(yōu)于男性。

領(lǐng)導(dǎo)這項研究的日本東京醫(yī)科齒科大學(xué)教授廣川勝郁說，雌性激素有助于淋巴細胞的產(chǎn)生和調(diào)控，從而影響到免疫力，這可能是女性免疫系統(tǒng)衰老速度比男性更慢的原因之一。

強大的免疫系統(tǒng)，也使女性腫瘤的發(fā)生率明顯低于男性。2017年中國腫瘤年報數(shù)據(jù)顯示，在50歲后，男女腫瘤的發(fā)生率均顯著增加。而與男性相比，女性的腫瘤發(fā)生率則明顯要低。

凡事都有兩面性，過強的免疫系統(tǒng)導(dǎo)致女性罹患自身免疫性疾病的風(fēng)險明顯高于男性。比如，女性罹患系統(tǒng)性紅斑狼瘡的風(fēng)險是男性的8倍，罹患類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的風(fēng)險是男性的3倍，患甲亢的風(fēng)險是男性的5倍。

這個例子告訴我們：免疫系統(tǒng)強大，相對更容易長壽。

百歲老人NK細胞活性

這篇文章觀察了138名4 - 106歲的健康人，其中有26名世紀(jì)老人（百歲以上的老人）。

研究數(shù)據(jù)表明，年輕人（Y）NK細胞的殺傷活性在63%左右，即在一定比例情況下，NK細胞殺傷腫瘤細胞的效率。中年人群（MA）NK細胞的殺傷活性明顯降低，在33%左右。而世紀(jì)老人（C）NK細胞的殺傷活性高達55%左右。該結(jié)果表明，NK細胞活性的高低與健康長壽有密切的關(guān)系。

這個例子告訴我們：長壽者，免疫功能更強。

NK細胞活性與腫瘤

NK細胞主要分布于外周血，占外周血淋巴細胞總數(shù)的5-10％，不需抗原刺激也可以直接識別殺傷靶細胞。

NK細胞屬于白細胞的一種，它是人體忠誠的衛(wèi)士，主要任務(wù)就是消滅那些已經(jīng)被病毒感染的細胞，從而把病毒消滅在“搖籃”中。另外，身體里面的腫瘤細胞也是它們追殺的對象。

NK細胞使用的武器就是“穿孔素”和“顆粒酶”，當(dāng)它把穿孔素“噴”在細胞上時，能在細胞上打一個小洞，再將“顆粒酶”注入靶細胞內(nèi)部，使靶細胞崩解破碎，從而消滅被病毒感染的細胞或干掉腫瘤細胞。NK細胞在機體免疫監(jiān)視和早期抗感染免疫過程中起到非常重要的作用，是一種有效、安全的腫瘤生物免疫治療方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。

通過對3625人連續(xù)11年觀察，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)外周血NK細胞活性與腫瘤的發(fā)生率明顯相關(guān)，NK細胞活性越低，腫瘤的發(fā)生率越高。

我們可以通過一個精彩的動畫來了解NK細胞：

今年初Journal of Immunotherapy上刊發(fā)的一篇文獻表明，長期凍存后的臍帶血NK細胞可用于乳腺癌的靶向治療研究。

在試驗中，研究人員從臍帶血中分離并體外擴增了大量激活的NK細胞，然后對這些NK細胞殺傷乳腺癌細胞的作用進行了觀察。

研究人員根據(jù)凍存時間長短，將臍帶血分為三個組別：深低溫凍存1-10年（長期組）、小于1年（短期組）與未凍存的臍帶血。

結(jié)果顯示，長期冷凍保存對臍帶血NK細胞的擴增潛能和抗腫瘤活性都沒有影響。同時，這些細胞在攻擊原發(fā)性乳腺癌細胞時特別有效。

三種臍帶血來源NK細胞的激活和成熟標(biāo)記物表達相似

三種臍帶血來源NK細胞分泌抗腫瘤細胞因子的比較

PMID: 29189387 DOI: 10.1097/CJI.0000000000000192

該研究的負責(zé)人Ashkar教授說：“研究表明，我們可以從長期深低溫保存的臍帶血獲得大量的NK細胞。這使得它成為推進NK細胞免疫治療領(lǐng)域的一個可行的細胞來源，特別是當(dāng)它用于乳腺癌時?！?/span>

該研究的第一作者Tina Nham說：“臍帶血可以在出生時儲存，以便在需要的時候用來幫助治療孩子。當(dāng)孩子長大后，臍帶血可以繼續(xù)保存，可用于免疫療法治療各種疾病?！?/span>

一、衰老與干細胞的關(guān)系：

研究表明，紅骨髓被黃骨髓取代、黑發(fā)變白發(fā)都是干細胞老化和減少的表現(xiàn)。隨著年齡增長，骨髓間充質(zhì)干細胞克隆形成能力顯著下降。這些研究結(jié)果揭示，衰老與干細胞老化和數(shù)量減少密切相關(guān)。

二、干細胞抗衰老研究：

利用連體共生鼠模型，研究人員發(fā)現(xiàn)，年輕小鼠的造血干細胞可以使老年小鼠變得年輕，證明了造血干細胞的抗衰老作用。

《自然》雜志上的一項新研究揭示，大腦中的干細胞可能是延長壽命、延緩衰老的關(guān)鍵。位于下丘腦中生產(chǎn)激素和其他信號分子區(qū)域內(nèi)的干細胞可以恢復(fù)中年小鼠衰退的腦功能和肌力。研究團隊把來自新生小鼠下丘腦中的干細胞注入到中年小鼠大腦中。四個月后，與同齡的對照組相比，注入干細胞的中年小鼠有了更好的認知，平均壽命也延長了10%。

 ▲ 在下丘腦內(nèi)植入特殊的神經(jīng)干細胞后（紅色），小鼠的壽命得到了延長。

 2016年7月，北京大學(xué)第三醫(yī)院為15歲的科凱恩綜合征（早衰癥）女孩實施了間充質(zhì)干細胞治療。北京大學(xué)第三醫(yī)院對外表示，接受干細胞治療的患者多個生理指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)。

這是首次嘗試利用干細胞來治療人類早衰癥。此前動物實驗已經(jīng)證實，干細胞對早老癥動物的衰老有改善作用。

三、干細胞抗衰老的作用原理：

（1）組織修復(fù)作用 

疾病的發(fā)生或衰老過程都起源于組織的損傷。組織損傷會導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)的不完整和功能的退化或喪失。

干細胞對組織修復(fù)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

① 為受損組織修復(fù)提供種子細胞。

② 分泌生長因子，改善損傷局部微環(huán)境，或刺激損傷局部干細胞增殖和分化，幫助損傷組織修復(fù)。如研究表明，間充質(zhì)干細胞可以分泌數(shù)百種細胞因子，這些因子在不同的組織損傷修復(fù)中起著關(guān)鍵作用。

③ 調(diào)動機體損傷修復(fù)系統(tǒng)，為損傷修復(fù)提供機體大環(huán)境。如干細胞輸注后導(dǎo)致機體睡眠改善，這對損傷修復(fù)具有重要意義。

（2）代謝調(diào)控作用

通暢或強大的代謝能力是長壽和抗衰老的關(guān)鍵。一方面，我們可以通過控制飲食，減輕代謝器官的負擔(dān)，達到維持代謝系統(tǒng)通暢的目的；另一方面，我們也可以通過藥物或干細胞的幫助，增強代謝器官功能，促進代謝，從而達到抗衰老保健的作用。

控制飲食，即熱量限制（Caloric restriction, CR）是維持健康長壽的關(guān)鍵因素。該概念的提出和最早的實踐者是16世紀(jì)的威尼斯貴族Luigi Cornaro。通過嚴格控制飲食，在當(dāng)時歐洲人的平均壽命只有27.5歲的情況下，他活了103歲！他在83歲時把他的飲食和生活心得寫了一本書，題目叫做“The Art of Living Long”?，F(xiàn)在科學(xué)已經(jīng)證明，熱量限制可以讓幾乎所有的生物，從單細胞生物到嚙齒類動物，到和人類非常接近的靈長類動物，都能夠健康長壽。

對大多數(shù)人來講，控制飲食是一件痛苦且難以完成的任務(wù)。但我們可以通過抗代謝藥物或干細胞的幫助，增強代謝器官的功能，促進代謝，從而達到和控制飲食同樣的效果。如治療代謝病的二甲雙胍，目前被認為是最廉價的長壽藥。

干細胞在促進代謝方面具有重要的作用，具體體現(xiàn)在以下兩個方面：①促進胰島再生和修復(fù)其他受損代謝器官，維持代謝系統(tǒng)的功能完整；②分泌大量細胞因子，改善胰島素抵抗，促進糖脂代謝。尤其是從脂肪中分離的間充質(zhì)干細胞。

（3）炎癥控制作用

損傷和修復(fù)是一個動態(tài)過程，炎癥在損傷修復(fù)過程中扮演重要角色。理論上講，凡是具有再生作用的細胞或因子，均具有對抗炎癥的重要作用。

如研究表明，間充質(zhì)干細胞和免疫細胞中的巨噬細胞一起，在協(xié)調(diào)炎癥反應(yīng)和組織修復(fù)的平衡中起著關(guān)鍵作用。這兩種細胞可在不同的因子作用下表現(xiàn)出兩種表型，M1型，促進炎癥型，和M2型，免疫抑制型。

即間充質(zhì)干細胞和巨噬細胞根據(jù)損傷環(huán)境的不同和組織修復(fù)的需要，要么促進炎癥反應(yīng)，以快速清除侵入損傷局部的微生物、異物或自體組織破壞所釋放的內(nèi)容物；要么抑制炎癥反應(yīng)，有利于組織的新生和創(chuàng)傷的修復(fù)，從而精細地調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和組織修復(fù)，發(fā)揮“變阻器”樣的作用。

一、高效的NK細胞活性評估和體外擴增技術(shù)

我們建立了快速高效的NK細胞活性評估方法。

常規(guī)的NK細胞活性評估方法是直接檢測NK細胞的細胞毒性。這種方法的原理是從外周血中分離NK細胞，然后將分離的NK細胞與腫瘤細胞共培養(yǎng)，檢測其對腫瘤細胞的殺傷活性。

該方法的優(yōu)勢是直接反映NK細胞的殺傷活性。但存在不足，表現(xiàn)為采血量多、分離的NK細胞脫離了機體環(huán)境（血漿）、檢測周期長、步驟繁瑣、成本貴等。

我們在國內(nèi)率先建立了基于細胞因子釋放的NK細胞活性檢測方法。這種方法的原理是采集1ml肝素抗凝血，在其中加入選擇性激活NK細胞的活性因子，誘導(dǎo)NK細胞活化，活化的NK細胞釋放大量的生物活性因子，包括顆粒酶、穿孔素和γ干擾素等。然后對釋放的活性因子進行定量分析，評估NK細胞的活性。

該方法的優(yōu)勢是采血量少、NK細胞不脫離機體環(huán)境（血漿）、耗時短、成本低、可實現(xiàn)高通量檢測等。

同時，我們建立了NK細胞擴增關(guān)鍵技術(shù)。

NK細胞的擴增技術(shù)目前主要有兩種：基于滋養(yǎng)層細胞的擴增技術(shù)和無滋養(yǎng)層細胞的擴增技術(shù)。前者需要用滅活的K562白血病細胞作為滋養(yǎng)層，存在潛在的風(fēng)險，后者是用各種細胞因子組合促進NK細胞擴增的技術(shù)。

在日本NK細胞擴增技術(shù)的基礎(chǔ)上，我們對細胞因子組合進行了優(yōu)化，使細胞擴增的效率明顯增加，擴增時間縮短了3天左右，一方面可以快速用于腫瘤治療，為患者爭取治療寶貴時間，另一方面，也保證了NK細胞的年輕態(tài)和高效殺傷力。

二、基于自體脂肪干細胞的抗代謝病技術(shù)

脂肪是重要的代謝器官之一?；谥嗅t(yī)以毒攻毒理論，我們提出用脂肪對抗脂肪的新理念。并在此理念指導(dǎo)下，開展了脂肪干細胞治療代謝病的實驗研究。

研究發(fā)現(xiàn)，脂肪干細胞對糖脂代謝，尤其是對脂肪代謝具有顯著調(diào)節(jié)作用。表現(xiàn)在降血脂、改善脂肪肝和減肥等多個方面?；诖耍覀冮_發(fā)了自體脂肪干細胞抗代謝病技術(shù)。目前，該技術(shù)的安全性和有效性已經(jīng)通過多名志愿者得到了驗證。

三、抗代謝病干細胞因子產(chǎn)品

脂肪干細胞治療代謝病的原理主要是通過分泌大量調(diào)控糖脂代謝的細胞因子，如脂聯(lián)素、瘦素、FGF21等?；诖?，我們利用誘導(dǎo)、馴化、基因修飾等技術(shù)手段，先促進脂肪干細胞分泌大量細胞因子，然后通過分級分離、超濾濃縮、過濾除菌等工藝，將這些活性因子提純出來，并輔以甘露醇、海藻糖等多種因子保護劑，制成了具有明顯抗代謝病功能的干細胞活性因子產(chǎn)品。