解螺旋·陪伴医生科研成长www.helixlife.cn1/5间充质干细胞衰老的机制及相关信号通路干细胞是一种具有自我更新及多向分化潜能的未成熟细胞，根据来源可分为胚胎干细胞、成体干细胞及多能诱导干细胞。其中间充质干细胞(mesenchymalstemcells，MSCs)应用最多，因其来源广泛（骨髓、脂肪、肌肉、羊水、脐带血等）。MSCs是一类具有高效自我更新和多向分化潜能的成体干细胞，具有易于体外培养、易与宿主细胞建立联系和免疫耐受等优势，是再生组织工程及多种疾病治疗的理想种子细胞。为获得足够数量的MSCs用于基础和临床研究，MSCs体外扩增培养的环节必不可少。当分裂次数达到Hayflick极限后细胞就会发生衰老，并最终通过细胞凋亡而死亡。MSCs在扩增培养过程中同样会因衰老及凋亡，导致其生物学功能下降。近年来研究表明，MSCs的衰老机制主要集中在：端粒与端粒酶、氧化应激损伤、SIRT家族蛋白、高糖状态、wnt-βcatinin通路激活及DNA损伤等方面1。1、MSCs的衰老机制(一)端粒与端粒酶端粒是位于真核细胞线状染色体末端、由短小高度重复非转录DNA序列(TTAGGG)和一些结构蛋白构成的特殊结构，在染色体定位、复制、保护和控制细胞生长及寿命方面具有重要作用。随MSC分裂次数增多端粒逐渐缩短，当端粒短缩到无法继续DNA复制及不能保证染色体稳定性时就会诱发MSC衰老，导致细胞分裂停滞并无法继续复制，最终凋亡2。端粒长度主要靠端粒酶（一种可延长端粒长度的逆转录酶）维持。和鼠的MSC相比，人MSC的端粒明显更短，且不会在长期培养中自发启动转化而逃脱细胞衰老。将人端粒酶应用于大鼠骨髓MSCs时，下调人端粒酶表达可缩短端粒长度，抑制细胞增殖，促进细胞凋亡；而过表达人端粒酶可增加端粒长度，促进细胞增殖及减少细胞凋亡3。近来还有研究发现端粒完整性不仅取决于端粒长度，还取决于端粒/亚端粒区域的表观遗传状态。GADD45A通过诱导碱基切除修复依赖的CpG岛去甲基化，产生针对DDR信号的容许性染色质状态，特别是在短端粒/亚端粒区域。GADD45A的缺失促进亚端粒区的染色质致密化。而敲除Gadd45a可以改善肠道干细胞（ISC）的功能，延长端粒酶缺陷小鼠（G3Terc-/-）的寿命4。解螺旋www.helixlife.cn(二)氧化应激损伤病理条件下引发的氧化应激损伤能产生大量活性氧(reactiveoxygenspecies，ROS)，高浓度ROS具有细胞毒性作用及诱导细胞损伤的能力。伴随年龄及体外传代次数的增加，MCS产生的ROS逐渐增加，过量ROS或外源性H2O2可损伤MSC的增殖分化能力。亚致死量R...
