抗老關鍵三部曲~幹細胞&免疫細胞

2022-3-15 

人口老化是全球性的課題,台灣已於1993年成為高齡化社會,2018年轉為高齡社會,推估將於2025年邁入超高齡社會。世界衛生組織(WHO)也針對這個議題提出了「健康老化」(healthy ageing)等概念,「健康老化」即是將健康的概念延伸到抗衰老過程中,以醫療保健和抗衰老為基礎,著眼於提高生活品質、延長壽命,使人類更健康長壽的存活。


[抗老關鍵首部曲:衰老與抗衰老]


2021年一份發佈在《Nature》期刊的新研究顯示,人類的預期壽命將提高為120-150歲,而我們也了解到影響預期壽命最重要的一個因素是衰老。衰老(senescence)是相當複雜的生物學過程,生物體隨著年齡增長,伴隨著體內器官、組織、細胞、分子逐漸衰敗之生理變化,對環境的適應能力也相應減弱。


人類衰老的主要變化包括:身體柔軟度與平衡性變差、肌肉減少、皮膚變差、眼瞼下垂、臉部與頸部的皮膚漸漸鬆弛、皺紋開始增加、牙縫愈來愈大、血管彈性降低、大腦功能變差、睡眠習慣改變、對新的事務不感興趣、出現頻尿與便秘等。


「衰老」是生命受到內外環境干擾的衰減過程,換言之,「抗衰老」就是抗干擾。在活到預期壽命的基礎上,追求更高的生存品質,是我們對於「抗衰老」的更高要求。然而,要抵禦內外環境對生命過程的干擾,如微生物感染、細胞突變和腫瘤發生等,我們需要一個健康強大的防禦系統,即「免疫系統」;免疫功能的異常是造成衰老的重要因素之一。內外環境對人體造成的損傷如不及時修復,會導致慢性發炎及各種慢性病。因此,維持一個強大的組織修復系統對於疾病治療和抗衰老保健至關重要。


另一篇文獻指出,年紀越長,體內幹細胞活性及含量反而逐漸下降,也就是說,人體的衰老,歸根究底是「細胞」的衰老,因此「抗衰老」(Anti-senescence)最根本的途徑是從細胞下手,其中「幹細胞」及「免疫細胞」扮演了舉足輕重的角色。


[抗老關鍵第二部曲:幹細胞在抗衰老中的作用]


研究結果顯示,衰老與幹細胞老化和數量減少密切相關。「幹細胞」在抗衰老過程中作用於許多面向,包括組織修復、代謝調節、發炎控制、分化成免疫細胞等。


一. 組織修復

疾病的發生或衰老過程都起源於組織受損,導致組織結構的不完整,甚至影響正常功能。而「幹細胞」對組織修復的主要作用機制如下: 

1.是受損組織的修復來源。

2.分泌生長因子,改善損傷局部微環境,這些生長因子能促進細胞增生,進而修復損傷組織。文獻證實,間質幹細胞可以分泌數百種細胞因子,這些因子在各受損部位的修復過程中有極關鍵的作用。

3. 提升身體機能。例如幹細胞回輸後睡眠獲得改善,或是體力、運動能力變好,這對損傷修復具有重要意義。


二. 代謝調節

良好的代謝能力是長壽和抗衰老的關鍵。一方面,我們可以透過飲食的控制,減輕代謝器官的負擔,達到維持代謝系統穩定平衡的目的;另一方面,我們也可以透過藥物或幹細胞的幫助,增強代謝器官功能,達到抗衰老保健的作用。


三. 發炎控制

損傷和修復是一個動態的過程,發炎在損傷修復過程中扮演重要角色;因損傷部位觸動免疫機制而產生發炎反應,並召集免疫細胞來清除損傷細胞,另外讓再生作用的細胞參與修復,透過分泌細胞因子來抑制發炎反應,且利用再生細胞自我更新能力,達到組織修復作用。


四. 分化成免疫細胞

免疫系統在抗衰老中的作用遠比我們想像的大,其中扮演著身體清道夫角色的免疫細胞則是保衛身體健康的堅固堡壘,以下分篇介紹之。


[抗老關鍵第三部曲:免疫細胞在抗衰老中的作用]


人體最重要的防禦兵團就是免疫細胞,包括:T細胞、B細胞、樹突細胞、NK細胞等,能夠高效識別並清除體內衰老、凋亡的細胞,維持體內環境的穩定、改善各類細胞的生存環境、減少衰老細胞的危害,直接防止因衰老而產生的相關疾病。


生物會成長是因為細胞不斷分裂,但大多數的細胞不會無限次分裂,當細胞分裂達到一個上限值就會關閉細胞分裂程序,這種細胞就是不再分裂的「衰老細胞」,也被稱為「殭屍細胞」。


2016年2月,《Nature》雜誌刊登了美國分子生物學家的最新成果:清除衰老的「殭屍細胞」可使動物壽命延長20%-30%,而免疫細胞正是清除衰老細胞的主力軍。研究表示,「殭屍細胞」會產生大量的有害物質,這些有害物質都和促進發炎相關。以「免疫細胞」清除殭屍細胞有望改善許多慢性病,包括白內障、糖尿病、骨質疏鬆、阿茲海默症、心臟擴大、腎臟問題、動脈阻塞以及老年肌少症等。


[抗老關鍵最終章:幹細胞&免疫細胞]


隨著人們年齡及生活品質的不斷提高,抗衰老的需求日益增強。「幹細胞」具有自我更新、多向分化、及分泌生長因子的能力,在創傷修復、組織再生和抗衰老等臨床醫學領域顯現出良好的應用前景;而「免疫細胞」清除殭屍細胞更是抗衰老的重點。因此,未來「幹細胞」及「免疫細胞」的應用可能會成為人類新的抗衰老方式,藉以維持和提升生理功能和身體機能,延長生命的長度,提高生活的品質。


參考資料:

[1] 國家發展委員會「中華民國人口推估(2020至2070年)」,2020年8月

[2] World Health Organization. (‎2002)‎. Active ageing : a policy framework. World Health Organization.

[3] Pyrkov, T.V., Avchaciov, K., Tarkhov, A.E. et al. Longitudinal analysis of blood markers reveals progressive loss of resilience and predicts human lifespan limit. Nat Commun 12, 2765 (2021).

[4] Grabowski G, Robertson RN. Bone allograft with mesenchymal stem cells: A critical review of the literature. Hard Tissue 2013 Mar 22;2(2):20.

[5] Stolzing A, Jones E, McGonagle D, Scutt A. Age-related changes in human bone marrow-derived mesenchymal stem cells: consequences for cell therapies. Mech Ageing Dev. 2008 Mar;129(3):163-73.

[6] Yin, K., Wang, S. & Zhao, R.C. Exosomes from mesenchymal stem/stromal cells: a new therapeutic paradigm. Biomark Res 7, 8 (2019).

[7] Callaway, E. Destroying worn-out cells makes mice live longer. Nature (2016).


聯絡我們


上一篇 下一篇