20世紀(jì)70年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA每復(fù)制一輪，末端都將損失一段DNA片段，這就是端粒，它像一頂安全帽一樣，通過自我“犧牲”來保證DNA序列的完整性。但如果沒有補(bǔ)償機(jī)制，DNA在經(jīng)過萬千代復(fù)制后，最終將不斷縮短甚至消失，從而造成兩個后果——衰老和腫瘤?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種被稱為“端粒酶”的物質(zhì)在維持甚至延長端粒長度方面發(fā)揮著決定性的作用。

    近日，臺灣大學(xué)、南開大學(xué)和密歇根大學(xué)的科學(xué)家通過體細(xì)胞核移植的方法，成功地從端粒酶雜合缺失的小鼠體細(xì)胞中得到端粒延長且具有真正發(fā)育多潛能性的多能干細(xì)胞。這一成果從實(shí)驗(yàn)和理論層面都表明：人類“返老還童”不再是夢想。

    從古代帝王的不老仙丹，到現(xiàn)代百姓的養(yǎng)顏偏方，返老還童抑或長生不老一直是人類亙古不變的追求， 就連科學(xué)家也不遺余力地研究著“向天再借五百年”的方法，在這些研究中我們總是能看到干細(xì)胞的身影，那么干細(xì)胞和衰老究竟有什么關(guān)系，它是否是開啟逆生長的一把鑰匙呢？

    衰老之謎

    干細(xì)胞隨年齡增長活性和再生能力降低

    什么是衰老？衰老的本質(zhì)是什么？衰老是生命永恒的節(jié)奏。頭發(fā)變白、牙齒脫落、皺紋出現(xiàn)……這是我們看得見的衰老，而內(nèi)臟器官機(jī)能的衰退、反應(yīng)遲鈍、記性變差、抵抗力減弱……這是我們看不見的衰老。人體衰老所表現(xiàn)的組織器官結(jié)構(gòu)退行性變和機(jī)能降低，其本質(zhì)是細(xì)胞衰減，而細(xì)胞的衰減又主要由干細(xì)胞衰減所致。因此國家干細(xì)胞工程技術(shù)研究中心主任韓忠朝說：“衰老的本質(zhì)其實(shí)是干細(xì)胞的衰減?！?/span>

    人可以活到100歲或更長，而單個體細(xì)胞往往沒有那么長的壽命，例如，上皮細(xì)胞每27天—28天更換一次，腸黏膜細(xì)胞每2天—3天就要換一次。機(jī)體成熟體細(xì)胞會因衰老或受傷死亡，需要隨時產(chǎn)生它們的替代品，而干細(xì)胞就是這些替代品的來源。它們在人體發(fā)育過程中，會長期保持自己的幼稚狀態(tài)和分化潛能，當(dāng)受到一些特殊的理化刺激時，才會活躍起來，開始增殖和分化，變成機(jī)體需要的細(xì)胞類型，發(fā)揮應(yīng)有的作用。這就好像是一些隱藏在成人群里的小孩子，平時靜靜的待在那里，一旦身體需要，就可以迅速變多、長大，成為大人，與別的大人一樣工作。

    韓忠朝介紹，干細(xì)胞按其增殖分化能力可以分全能干細(xì)胞、亞全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、寡能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞；按其組織來源可以分為胚胎干細(xì)胞、胎盤臍帶等圍產(chǎn)期干細(xì)胞、骨髓干細(xì)胞、心臟干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞等不同組織干細(xì)胞；按其生理功能可分為造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、血管干細(xì)胞、皮膚干細(xì)胞等。

    在理想的情況下，這些干細(xì)胞可以維持我們一生的需要。但是現(xiàn)實(shí)是殘酷的，寧夏人類干細(xì)胞研究所首席科學(xué)家李玉奎指出，干細(xì)胞研究領(lǐng)域通過這些年的研究得到的共識就是隨著人們年齡的增加，人體內(nèi)很多種干細(xì)胞的活性和再生能力也在降低。新生的細(xì)胞補(bǔ)充不足，衰老細(xì)胞不能及時被替代，導(dǎo)致全身各系統(tǒng)功能下降。

    回復(fù)青春

    拿誰的干細(xì)胞來拯救誰的衰老

    “如果能夠避免、矯正或者延緩干細(xì)胞衰退的過程，理論上可以預(yù)期對衰老的進(jìn)程有所改善?！崩钣窨f。看來要想“返老還童”還是要在干細(xì)胞身上“打主意”，而利用干細(xì)胞抗衰老不外乎是用自己的干細(xì)胞還是用別人的干細(xì)胞。

    用別人的干細(xì)胞抗自己的衰老，主要存在的問題是免疫排斥?！熬拖窈芏囗n劇里面都有這樣的情節(jié)，患白血病的主人公需要移植骨髓，但卻很難找到合適的配型?！崩钣窨f，“人群中很難找到免疫完全匹配的兩個人，包括我們的親人，無論父母、子女、兄弟姐妹。所以一個人的細(xì)胞通常是不可以直接給另一個人用的，除非用的時候使用一些藥物來抑制免疫排斥，但那樣的話在臨床來說就比較復(fù)雜了?！?/span>

    如果借別人的干細(xì)胞一時間難以實(shí)現(xiàn)，那么求人不如求己，從免疫學(xué)的角度來說，自體干細(xì)胞不會被排斥，可以自然存活并發(fā)揮其功能，因此能用自體干細(xì)胞抗衰老自然最好。但韓忠朝指出，當(dāng)人進(jìn)入老年時期，其體內(nèi)干細(xì)胞的數(shù)量和功能都會降低，因此年老時取自體干細(xì)胞，比如脂肪中的干細(xì)胞與其留在脂肪組織長脂肪，不如從中提取出來，用于其他組織的再生修復(fù)，比如注射到臉上，可能會改善面部衰老，但是這對于對抗人體整體的衰老有點(diǎn)拆東墻補(bǔ)西墻的意味，而且也似乎有點(diǎn)杯水車薪。

    如果年老的時候利用自身干細(xì)胞抗衰老是拆東墻補(bǔ)西墻、杯水車薪，那么我們能不能在年輕的時候儲存一部分干細(xì)胞，等到年老的時候用來對抗衰老呢？李玉奎說，這在技術(shù)上是可行的，但一個細(xì)胞種類能起到的作用很有局限性，比如保存年輕時的脂肪干細(xì)胞待年老時注射到皮膚，它只能讓皮膚看上去好看一些，對其他器官不起作用；而保存造血干細(xì)胞等年老的時候植入體內(nèi)，可以讓你的血液系統(tǒng)更年輕一些，人也會在一定時期內(nèi)生命活力比較旺盛，但如果想保持這種活力就需要每半年或者一年持續(xù)注射，成本比較高；此外，保存的干細(xì)胞不能取代實(shí)體臟器器官的作用。

    韓忠朝也承認(rèn)，年輕時將自己的脂肪干細(xì)胞和宮內(nèi)膜干細(xì)胞保存一些供今后使用是個策略，但如何保存目前還存在一些問題，現(xiàn)在他們還在進(jìn)行相關(guān)研究工作。

    這樣看，年老時的干細(xì)胞不夠用，年輕時的干細(xì)胞用不起，用干細(xì)胞抗衰老似乎走進(jìn)了死胡同，然而誘導(dǎo)多功能性干細(xì)胞（簡稱IPS細(xì)胞）的出現(xiàn)為打破這一困局帶來了一線曙光。IPS細(xì)胞是通過實(shí)驗(yàn)室人工誘導(dǎo)的方法，把已經(jīng)分化過的細(xì)胞重新編程，轉(zhuǎn)變?yōu)樵诟鞣矫娑寂c胚胎干細(xì)胞極為接近的一種多能干細(xì)胞，是一種細(xì)胞水平上的“返老還童”，這種細(xì)胞既能分化生成各種組織細(xì)胞，也能夠發(fā)育為完整個體。

    霧里看花

    “返老還童”到底離我們有多遠(yuǎn)

    有了IPS細(xì)胞是不是我們就離“返老還童”很近了呢？

    李玉奎指出，IPS技術(shù)目前還面臨很多問題。首先將成熟的體細(xì)胞誘導(dǎo)成IPS細(xì)胞這個過程只能在體外發(fā)生，誘導(dǎo)成功后還是要將這些干細(xì)胞輸入到人體內(nèi)部才能起作用，有些部位可以直接注射回去，比如皮下，但是有些部位是不能直接注射回去的，而且有些部位起作用不是以單個細(xì)胞的形式，比如心臟，它是一個完整的器官在起作用，把干細(xì)胞植入進(jìn)去只能修復(fù)一些疾病損傷。要想讓整個心臟的功能恢復(fù)年輕狀態(tài)，只能是用自身干細(xì)胞培育出一個新的心臟，等原來的心臟衰老了，再把新的心臟換上去。

    其次，IPS細(xì)胞最早是日本人山中伸彌于2006年利用病毒載體將4個轉(zhuǎn)錄因子（Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）的組合轉(zhuǎn)入分化的體細(xì)胞中，使其重新編程而發(fā)現(xiàn)的。那么當(dāng)這個細(xì)胞已經(jīng)帶有一個病毒，把它輸回人體當(dāng)然不安全，醫(yī)療管理部門也不會允許。因此最近幾年人們在研究能不能用其他東西替代病毒，我國科學(xué)家正在設(shè)法用小分子代替病毒，小分子代謝很快，進(jìn)入人體很快就能代謝掉，所以沒有大的安全隱患。

    但I(xiàn)PS細(xì)胞的另外一個不安全性目前還沒有辦法改進(jìn)，這就是它具有生成腫瘤的危險。IPS細(xì)胞可以無限增生分裂，而且它有潛力可以生成多種不同種類的細(xì)胞。把IPS細(xì)胞植入人體，一旦環(huán)境適合它就會不停地分裂，而腫瘤也是細(xì)胞不停分裂形成的，因此IPS細(xì)胞很有可能會生成腫瘤。所以對于其使用的基本底線是必須在體外把它變成不能增殖的細(xì)胞種類，然后才能將這些細(xì)胞植入人體?，F(xiàn)在科學(xué)家們也在做這方面工作，比如用它生成能夠產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞。但是目前為止，沒人能做到既保證IPS細(xì)胞變成的這種不能增殖的細(xì)胞種類真的不具有生成腫瘤的能力，又保證這種不能增殖的細(xì)胞真的能夠起作用。李玉奎解釋說，研究人員做細(xì)胞不會做單個的細(xì)胞，都是上百萬、千萬甚至上億的細(xì)胞，這樣就面臨一個問題：如何能保證這上百萬、千萬甚至上億的IPS細(xì)胞每一個都轉(zhuǎn)變成了不能增殖的細(xì)胞，但凡有一個細(xì)胞沒有轉(zhuǎn)變，一旦植入人體它就有可能無限增殖成為腫瘤。由于這些技術(shù)問題到目前為止還沒有完全解決，所以也就限制了IPS細(xì)胞在臨床上的應(yīng)用。

    所以，就目前的技術(shù)而言，期望能通過干細(xì)胞技術(shù)得以“返老還童”，還是一種看不清結(jié)局的奢望。李玉奎說，如果“返老還童”指的是去除皺紋，那么目前用干細(xì)胞很容易就能做到；如果“返老還童”指的是更換一個人的器官組織，來讓這個人的身體機(jī)能年輕，這至少還需要幾十年的時間；但如果“返老還童”指的是要把一個人全方位的恢復(fù)到年輕時期的狀態(tài)，現(xiàn)在看來還遙遙無期。對此韓忠朝也表示，雖然利用干細(xì)胞完全實(shí)現(xiàn)“返老還童”是不可能的，但是延長壽命，提高健康活力和生命質(zhì)量還是可行的，而且相信很快就可以實(shí)現(xiàn)。