解螺旋·陪伴医生科研成长www.helixlife.cn1干细胞衰老干细胞(stemcellaging)具有自我更新、组织损伤修复及多向分化的能力,可分化成为中胚层的所有种类细胞,经诱导还可以向神经外胚层分化,因此可对多种器官损伤进行修复1。但干细胞和其它体细胞一样,会衰老、凋亡,其损伤修复及更新、分化的功能会随着细胞的衰老而递减,甚至出现功能失调。研究表明,干细胞衰老会导致其再生能力降低,且会减少体细胞的数量,最终导致机体的衰老2。干细胞衰老机制的研究表明端粒与细胞寿命的控制密切相关3。人类端粒长度大约2-15kb,由于存在末端复制问题,DNA每复制1次,端粒DNA就会丢失50-200bp,随着细胞分裂次数的增加,端粒DNA也在进行性地缩短,当缩短到一定限度后,便不能维持染色体的稳定,细胞也因此失去分裂增殖能力而衰老死亡,而这种缩短就是衰老的标志2,4。因此,端粒也被称为细胞的“生命钟”。此外线粒体功能的失调会使细胞内的活性氧自由基累积,过多的活性氧簇(ROS,Reactiveoxygenspecie)可氧化破坏细胞核酸、蛋白质和脂质,引起组织损伤,进而促进干细胞的衰老5。Wnt/B-Catenin信号通路的过度激活会通过DNA损伤反应和p53/p21途径造成骨髓间充质干细胞的衰老,并且Wnt/β-Catenin信号通路的激活在老年干细胞微环境所导致的骨髓间充质干细胞衰老和丧失功能6,7。ROS通过影响c-Maf基因频率来调控多能干细胞的增殖分化、自我更新及复制衰老等生物过程。干细胞具备保持长期自我更新的独特能力,但同时也伴随着内在风险,当干细胞是生物体中生存期最长的细胞时,其基因损伤的风险增加8,9。【解螺旋www.helixlife.cn】因此当干细胞中年龄相关性的DNA损伤的积累会削弱干细胞的功能进而导致干细胞的衰老。此外,自噬功能的失调,会引起细胞内ROS增加,INK4a基因的低表达,最终导致细胞衰老10,通过药物干预恢复衰老卫星细胞的自噬功能,同样可以提高肌干细胞的功能,研究发现,静止的肌干细胞具有很好的自噬功能,这有利于受损细胞的清除,维持内环境的稳态。与此同时,还有很多其他机制介导干细胞衰老的发生,例如Zhang等研究发现,衰老个体的间充质干细胞常有H3K9me3的下调11;衰老的卫星细胞的染色质的改变会诱导Hox9通路活化,继而损伤卫星细胞,而保持染色质的稳定或抑制Hox9通路会增强卫星细胞的功能,进而使小鼠肌细胞再生12;Sacco等发现细胞生长相关的微环境的改变可能是干细胞衰老的驱动因素,精确地找到微环境中对干细胞衰老起决定性作用的...