干细胞衰竭

干细胞是指还没有开启特定基因程序的细胞，也就是说，它们还没有特化成我们所拥有的任何一种类型的细胞。你可以把它们想象成体内的前体细胞，可以一直分裂下去，然后可以分化成其他类型的细胞。因为干细胞可以分化为骨骼、肌肉、软骨和其他特殊类型的细胞，所以它们在治疗包括帕金森病、阿尔茨海默病、糖尿病和癌症在内的许多疾病方面都很有应用潜力。

下面来认识下两种不同的干细胞。第一种，存在于发育中的胚胎中的 胚胎干细胞 （embryonic stem cell， ES ）。这很合理，因为每个人的生命都始于一个单细胞，一个开始分裂的受精卵细胞。所有这些早期细胞都是ES，它们的分裂会产生更多的ES和特化的细胞以形成胚胎的组织和器官。ES也被称为 多能细胞 （pluripotent），意思是其分裂产生的细胞最终可以产生神经、肌肉、皮肤等任何类型的细胞。第二种干细胞是成人干细胞，所有人的组织和器官中都有这种细胞，它们的功能是产生新的细胞来修复和替换特定器官或组织中的衰老细胞。

多能性ES显然在治疗各种疾病上都有用武之地。它们几乎可以无限地分裂，并产生任意类型的细胞。要从胚胎中获得这种类型的细胞，必须得破坏胚胎，因此胚胎干细胞的使用问题尚存在争议。还有一个问题，干细胞来自不同的个体，而非接受治疗的患者本人，故这种差异可能会引起患者的免疫排斥反应。

但我们还有另一种获得ES的方法：可以在成熟体细胞中生成 诱导性多能干细胞 （induced pluripotent stem cell， iPSC ）。大约在10年前，日本的研究人员发明了这项神奇的技术。他们发现，只要将4个在早期胚胎中活跃的基因导入成熟体细胞中，这些成熟体细胞就会转化为iPSCs，这意味着不需要胚胎，你自己的细胞就可以制造出iPSCs。这些 自体细胞 （autologous）可以用于移植且不用担心排斥反应的风险。

另一种利用成人干细胞的方法是从我们自己的身体中获取原料干细胞，在实验室中培养增殖，然后再注射回去。这种方法在美国是不被允许的，但在欧洲和其他国家使用时，很多情况下都效果良好。这几种干细胞及其他干细胞（如来自胎盘的干细胞）在美国的使用方式可谓五花八门，所以很难对从众多干细胞诊所中获得的治疗结果进行比较。

利用干细胞治疗退行性疾病的方法被称为再生医学。这种方法已经在实验室中被证明可以治疗骨折、严重烧伤、黄斑变性、耳聋、心脏损伤、关节磨损、神经损伤、帕金森病的脑细胞丢失以及其他疾病。一些不太复杂的器官，如膀胱和气管，已经可以由来自患者自身的细胞构建并成功移植。

随着年龄的增长，成人体内的干细胞会逐渐失去修复和维持的能力。换句话说，它们会消耗殆尽。最终，组织和器官会因为无法重建而衰竭。最近的研究表明，这是因为随着本节所描述的年龄相关的细胞损伤的加速，越来越多的干细胞会进入休眠状态。休眠可能会降低因受损干细胞失控而患癌症的概率，但其代价是组织衰竭。研究人员发现，通过向衰老的组织注入年轻的血液，衰老的干细胞群可以恢复活力，而衰老对组织的一些影响也可以被逆转，这种治疗方式被称为 异种共生 （parabiosis）。目前的研究专注于找出血液中能够与干细胞沟通并使其复活的信号。相应改善干细胞功能的药物疗法也正在探索中。特别是雷帕霉素（见第十章），它不仅可以通过改善蛋白质内稳态和改变营养感知来延缓衰老，还可以改善干细胞的功能。

请记住，干细胞衰竭可能是上述几个或众多过程共同作用的结果。但由于再生细胞的丧失正是许多组织（如皮肤和肌肉）衰老的特征，因此要将衰老的有害影响降到最低，干细胞系统就是一个直接的干预对象。 qbfmZg9OgXWSOAAHuy2boxvyGw6PKwnaEmlpfEquOho+Z/iXO1PLAMud7u7XxHrx