《改变生活的生物技术》课程技术报告 15307110087化学系田 2016.10 干细胞抗衰老技术 15307110087田泳 1衰老的生物学概念 衰老是生物体必然的发展过程,是指在生物发育成熟后,随年龄增加,机体功能减退, 内环境稳定能力与应激能力下降,结构、组分逐步退化,组织和器官也会不可避免的发生损 伤和功能衰退,趋向死亡。目前认为细胞衰老是一个与机体老化相伴的渐进进程,现在有多 种关于人类细胞衰老机理的假说,如自由基损伤说、端粒学说等。 延缓衰老可从整体上提高机体功能状态,从而提高机体的生命质量。研究抗衰老是当今 社会的热点课题。如果能实现再生细胞代替衰老细胞,使细胞的再生和衰老实现均衡,延缓 衰老有可能成为现实。 2.干细胞抗衰老技术的原理 21干细胞与干细胞移植技术 干细胞是具有自我更新能力和多向分化能力的细胞,存在于脂肪组织、外周血、骨骼 皮肤和肝脏等。目前,已经从许多组织或器官中成功地分离出干细胞,包括胚胎干细胞、造 血干细胞和骨髓间质干细胞等 按来源及分化潜能,干细胞可分为全能干细胞和特定组织干细胞。前者能发育分化形成 完整的机体,后者是一种或几种组织的起源细胞。按其分化的差异性分为全能干细胞、多能 干细胞、专能干细胞。 Multipotent Embryonic Stem Cells(morula cel Stem Cells Various tissue cells Adurt stem Cells in Hormel matured indiidual h 图21千细胞分化历程与分类
《改变生活的生物技术》课程技术报告 15307110087 化学系 田 泳 2016.10 干细胞抗衰老技术 15307110087 田 泳 1.衰老的生物学概念 衰老是生物体必然的发展过程，是指在生物发育成熟后，随年龄增加，机体功能减退， 内环境稳定能力与应激能力下降，结构、组分逐步退化，组织和器官也会不可避免的发生损 伤和功能衰退，趋向死亡。目前认为细胞衰老是一个与机体老化相伴的渐进进程，现在有多 种关于人类细胞衰老机理的假说，如自由基损伤说、端粒学说等。 延缓衰老可从整体上提高机体功能状态，从而提高机体的生命质量。研究抗衰老是当今 社会的热点课题。如果能实现再生细胞代替衰老细胞，使细胞的再生和衰老实现均衡，延缓 衰老有可能成为现实。 2. 干细胞抗衰老技术的原理 2.1 干细胞与干细胞移植技术 干细胞是具有自我更新能力和多向分化能力的细胞，存在于脂肪组织、外周血、骨骼、 皮肤和肝脏等。目前，已经从许多组织或器官中成功地分离出干细胞，包括胚胎干细胞、造 血干细胞和骨髓间质干细胞等。 按来源及分化潜能，干细胞可分为全能干细胞和特定组织干细胞。前者能发育分化形成 完整的机体，后者是一种或几种组织的起源细胞。按其分化的差异性分为全能干细胞、多能 干细胞、专能干细胞。 图 2.1 干细胞分化历程与分类
《改变生活的生物技术》课程技术报告 15307110087化学系田 2016.10 Tcells NK celis B cells Dendritic cells Macrophages cytes Granulocytes 图22干细胞具有分化成各种细胞的能力 全能干细胞能够分化成机体各种类型的细胞,它对机体白我修复和组织再生至关重要 它需要实现“自身平衡”。随着年龄的增长,干细胞功能逐渐降低、数目减少,机体血细胞 和其它细胞的再生能力逐渐下降,这可能是在细胞层次引起衰老的主要原因之一。 干细胞移植治疗是把健康的干细胞移植到患者体内,以达到修复或替换受损细胞或组织, 从而达到治愈的目的。如果细胞能永生化,那组织衰老的进程将被延缓甚至阻断。干细胞移 植技术恰好能满足用再生细胞代替衰老细胞,从而延缓衰老的需要。干细胞目前已经在动物 实验得以印证具有抗衰老的作用,并且部分干细胞已经应用于临床抗衰老中。这些干细胞在 提高组织功能,改善组织形态等方面已经取得确切疗效。考虑到干细胞有抗原识别作用,自 体干细胞可以克服自身免疫作用,避免因细胞移植后产生的组织损伤。 22干细胞抗衰老的科学实验证据 2007年英国科学家 Anastasia在自然杂志撰文指出成体干细胞对人体自我修复和组织再 生至关重要,成体干细胞减少是人体衰老的主要原因。纤维母细胞、脂肪干细胞及血小板丰 富的血浆、培养的真皮乳头细胞在临床已经被成功的用于抗衰老。 2009年罗利民等以新生儿脐血分离出的间质干细胞,通过尾静脉输入6coy射线照射 小鼠体内,照射后当天再次输注人脐血间质干细胞,证实脐血间质干细胞静脉输注对辐射造 成的脾细胞损伤有一定保护作用,可促进脾脏细胞分裂增殖,加速脾脏细胞修复。由此可见 脐血中干细胞含量较骨髓中丰富,可以成为抗衰老干细胞的一个重要来源。 3.干细胞抗衰老的临床应用 由于一系列伦理学问题,干细胞移植技术在临床中的应用很大程度上是受限的。2002 至2004年美国 Nebraska大学医学美容整形外科(深圳阳光医疗美容中心)168名人员进行 胚胎干细胞肌肉静脉注射,每周3次,每次1-3mL,连续4-40d,研究结果显示受试的对象 免疫系统、睡眠、皮肤等衰老症状都得到改善。此外,人源干细胞中有一系列与延缓人体衰 老息息相关的细胞因子。因此在美容行业,干细胞移植技术可广泛正在尝试用于用于人面部
《改变生活的生物技术》课程技术报告 15307110087 化学系 田 泳 2016.10 全能干细胞能够分化成机体各种类型的细胞，它对机体白我修复和组织再生至关重要； 它需要实现“自身平衡”。随着年龄的增长，干细胞功能逐渐降低、数目减少，机体血细胞 和其它细胞的再生能力逐渐下降，这可能是在细胞层次引起衰老的主要原因之一。 干细胞移植治疗是把健康的干细胞移植到患者体内，以达到修复或替换受损细胞或组织， 从而达到治愈的目的。如果细胞能永生化，那组织衰老的进程将被延缓甚至阻断。干细胞移 植技术恰好能满足用再生细胞代替衰老细胞，从而延缓衰老的需要。干细胞目前已经在动物 实验得以印证具有抗衰老的作用，并且部分干细胞已经应用于临床抗衰老中。这些干细胞在 提高组织功能，改善组织形态等方面已经取得确切疗效。考虑到干细胞有抗原识别作用，自 体干细胞可以克服自身免疫作用，避免因细胞移植后产生的组织损伤。 2.2 干细胞抗衰老的科学实验证据 2007 年英国科学家 Anastasia 在自然杂志撰文指出成体干细胞对人体自我修复和组织再 生至关重要，成体干细胞减少是人体衰老的主要原因。纤维母细胞、脂肪干细胞及血小板丰 富的血浆、培养的真皮乳头细胞在临床已经被成功的用于抗衰老。 2009 年罗利民等以新生儿脐血分离出的间质干细胞，通过尾静脉输入 Co 60 γ射线照射 小鼠体内，照射后当天再次输注人脐血间质干细胞，证实脐血间质干细胞静脉输注对辐射造 成的脾细胞损伤有一定保护作用，可促进脾脏细胞分裂增殖，加速脾脏细胞修复。由此可见 脐血中干细胞含量较骨髓中丰富，可以成为抗衰老干细胞的一个重要来源。 3. 干细胞抗衰老的临床应用 由于一系列伦理学问题，干细胞移植技术在临床中的应用很大程度上是受限的。2002 至 2004 年美国 Nebraska 大学医学美容整形外科（深圳阳光医疗美容中心）168 名人员进行 胚胎干细胞肌肉静脉注射，每周 3 次，每次 1-3mL，连续 4-40 d，研究结果显示受试的对象 免疫系统、睡眠、皮肤等衰老症状都得到改善。此外，人源干细胞中有一系列与延缓人体衰 老息息相关的细胞因子。因此在美容行业，干细胞移植技术可广泛正在尝试用于用于人面部 图 2.2 干细胞具有分化成各种细胞的能力
《改变生活的生物技术》课程技术报告 15307110087化学系田 2016.10 的抗衰老。 在更进一步的临床应用中,脐血中干细胞含量较骨髓中丰富,可以成为抗衰老干细胞的 个重要来源。脂肪干细胞可以分化成多种组织如骨骼、软骨、脂肪、心肌、神经等组织, 同时可以促进伤口愈合、损伤组织细胞再生和减少瘢痕的能力及抗衰老能力。脂肪干细胞分 化能力强,抗衰老效果明显,疗效持久。脂肪干细胞在临床应用中,不仅是填充剂作用,而 且可成为永久性再生剂 4.干细胞抗衰老技术的评价与展望 41干细胞抗衰老技术的正面评价与展望 干细胞提升机体抗自由基能力,从整体上调控机体的功能状态,是一种全身性、系统 性、根本性的延年益寿。自体干细胞不仅安全、可靠,而且无免疫排斥,也无不良反应。因 此自体干细胞抗衰老将可能是一项永恒的研究课题 42存在的问题与讨论 干细胞移植对再生医学的发展有重要意义,但围绕胚胎干细胞的研究也产生了许多道德 争论。涉及胚胎干细胞来源的伦理争议主要包括胚胎有无生命、道德地位等;干细胞的实阿 应用中的伦理问题主要包括会不会损害提供者的隐私权等。我国迫切需要建立符合国情的政 策法规体系,包括制定更为完善的法律来限制和监管干细胞移植的临床治疗,对医院和医生 的手术资格和能力进行审查,成立专门委员会对医疗事故进行责任鉴定等。 参考文献 「]单莎瑞黄国志.干细胞抗衰老的理论研究与进展.中国组织工程研究,2013,17(23) 4347-4354 2] Derrick J. Rossi, Catriona H M. Jamieson, Irving L Weissman. Stems Cells and the Path and Cancer.Cell2008.132:681-696 [3]李军,张洹,刘革。修移植胎鼠间充质干细胞的抗衰老作用.生理学报,2010,62(1)
《改变生活的生物技术》课程技术报告 15307110087 化学系 田 泳 2016.10 的抗衰老。 在更进一步的临床应用中，脐血中干细胞含量较骨髓中丰富，可以成为抗衰老干细胞的 一个重要来源。脂肪干细胞可以分化成多种组织如骨骼、软骨、脂肪、心肌、神经等组织， 同时可以促进伤口愈合、损伤组织细胞再生和减少瘢痕的能力及抗衰老能力。脂肪干细胞分 化能力强，抗衰老效果明显，疗效持久。脂肪干细胞在临床应用中，不仅是填充剂作用，而 且可成为永久性再生剂。 4. 干细胞抗衰老技术的评价与展望 4.1 干细胞抗衰老技术的正面评价与展望 干细胞提升机体抗自由基能力，从整体上调控机体的功能状态，是一种全身性、系统 性、根本性的延年益寿。自体干细胞不仅安全、可靠，而且无免疫排斥，也无不良反应。因 此自体干细胞抗衰老将可能是一项永恒的研究课题。 4.2 存在的问题与讨论 干细胞移植对再生医学的发展有重要意义,但围绕胚胎干细胞的研究也产生了许多道德 争论。涉及胚胎干细胞来源的伦理争议主要包括胚胎有无生命、道德地位等；干细胞的实际 应用中的伦理问题主要包括会不会损害提供者的隐私权等。我国迫切需要建立符合国情的政 策法规体系，包括制定更为完善的法律来限制和监管干细胞移植的临床治疗，对医院和医生 的手术资格和能力进行审查，成立专门委员会对医疗事故进行责任鉴定等。 参考文献 [1] 单莎瑞,黄国志. 干细胞抗衰老的理论研究与进展. 中国组织工程研究, 2013, 17(23): 4347-4354 [2] Derrick J. Rossi, Catriona H.M. Jamieson, Irving L. Weissman. Stems Cells and the Path and Cancer. Cell, 2008, 132: 681-696 [3] 李军, 张洹, 刘革. 修移植胎鼠间充质干细胞的抗衰老作用. 生理学报, 2010, 62(1):
《改变生活的生物技术》课程技术报告 15307110087化学系田 2016.10 79-85 「4]仼晓明,黄闪,高炜.干细胞移植引发的伦理思考暨解决之道.重庆理工大学学报(社会 科学,2012,26(7):71-75 5 Aubrey D. N.J. de grey, Leonid Gavrilov, s.Jay Olshansky, L. Stephen Coles, Richard G Cutler, Michael Fossel, S. Mitchell Harman. Antiaging Technology and Pseudoscience. Science Flew Series. 2002. 296: 656
《改变生活的生物技术》课程技术报告 15307110087 化学系 田 泳 2016.10 79-85 [4] 任晓明, 黄闪, 高炜. 干细胞移植引发的伦理思考暨解决之道. 重庆理工大学学报(社会 科学), 2012, 26(7): 71-75 [5] Aubrey D. N.J. de Grey, Leonid Gavrilov, S.Jay Olshansky, L. Stephen Coles, Richard G. Cutler, Michael Fossel, S. Mitchell Harman. Antiaging Technology and Pseudoscience. Science: Flew Series, 2002, 296: 656