健康科普

不同年龄间充质干细胞差异，从该角度聊聊为什

随着时代的发展和进步，国民投资理念也在不断升级。以前人们注重投资理财，如今开始存储干细胞，“投资健康”正成为当下一种时尚和趋势。

根据国际调研机构Research and Markets发布的最新行业报告，全球干细胞存储市场正在经历一个强劲的增长阶段，预计到2032年市场值将达到148亿美元，2023年至2032年期间年复合增长率（CAGR）预计为7.07%。推动这一市场发展的主要因素包括干细胞分离、存储和运输技术的进步，不断增长的医疗支出、人口老龄化的加剧以及再生医学的创新。

为什么要存储间充质干细胞

干细胞是一类具备自我更新，自我繁殖能力的多潜能细胞，在特定条件下，它可以分为多种功能细胞，医学界称为“万用细胞”。间充质干细胞已成为当今医学研究领域最前沿、最热门的方向之一，展现出了跨越多系统疾病治疗的巨大潜力。

2022年，Nature杂志上发表了一篇综述，总结了近年来使用间充质干细胞治疗人类疾病的最新临床应用研究，包括神经系统疾病、肺功能障碍、代谢/内分泌相关疾病、生殖障碍、皮肤烧伤和心血管疾病等，这些研究有助于促进再生医学的转化研究进入到临床应用阶段。而干细胞资源正是细胞疗法的关键性要素。

可以肯定的是，干细胞存储是一项革命性的医学进步，为未来生命健康提供了一份强有力的保障。

然而，都说干细胞存储越早越好，也就是说在机体年轻时进行存储更有优势，这是为什么呢？这就涉及到年龄对干细胞功能特性的影响。这一因素在临床应用中显得尤为关键，深入剖析并全面理解不同年龄段间充质干细胞的功能差异，成为了推动临床治疗精准化、高效化的关键一环。

文献揭秘：不同年龄间充质干细胞的差异

发布在“Journal of Translational Medicine”上的一篇研究曾探讨了不同年龄段（年轻、中年和老年）来源的间充质干细胞的扩增和分化能力的差异。研究者将参与者按照年龄分为3组，年轻组（<30岁）、成人组（35-50岁）和老年组（>60岁），并对他们的MSCs进行扩增和体外分化潜力等检测。

这项研究表明，年龄对MSCs的功能特性具有深远影响，不仅限制了其在临床应用中的扩增效率和分化潜能，还加剧了细胞老化等现象，从而严重影响了治疗效果的稳定性和安全性。

1

MSCs的扩增能力随年龄增长显著下降

在实验中，研究人员比较了来自不同年龄段（年轻、中年和老年）捐赠者的MSCs的扩增情况。结果如下图所示，年轻个体的细胞在体外培养时，能够快速增殖并形成更大的细胞群，而老年个体的细胞增殖速度较慢，形成的细胞群较小。总结来说：随着年龄的增加，MSCs的扩增能力显著下降。

具体而言，年轻个体中的MSCs能够在较短的时间内完成更多的细胞分裂循环，而老年个体中的MSCs则需要更长的时间。此外，老年个体中的MSCs在培养过程中更容易出现细胞老化现象，这些老化特征不仅影响细胞的增殖能力，还可能对细胞的分化潜力产生负面影响。

2

MSCs的分化能力随年龄增长显著下降

不同年龄段的MSCs除了在增殖方面有显著差异外，在分化能力方面也表现出显著差异。研究人员分别评估了这些细胞向骨细胞、软骨细胞和神经细胞的分化能力。

• 成骨分化能力：年龄大的个体表现更差

与年轻个体中的MSCs相比，老年个体中的MSCs在成骨分化实验中表现欠佳。如下图Von Kossa染色显示，老年个体中的MSCs的矿化基质形成较少，成骨相关基因（如骨钙素和碱性磷酸酶）的表达也显著降低。

年轻个体中的MSCs在成骨分化过程中能够形成更多的钙化结节，这表明它们在骨组织再生中具有更高的潜力。与之相反，老年个体中的MSCs的成骨能力显著下降，这可能会影响其在骨折愈合和骨质疏松治疗中的应用。

• 软骨分化能力：年龄大的个体表现更差

研究者对受试者的MSCs进行了Alcian blue染色和基因表达分析等检查。研究表明，老年个体中的MSCs在软骨基质形成和软骨相关基因（如聚集蛋白聚糖和II型胶原蛋白）表达方面均不及年轻个体中的MSCs。主要实验结果见下图。

从上面的实验结果可以发现，年轻个体中的MSCs在软骨分化过程中能够形成更丰富的软骨基质，而老年个体中的MSCs的软骨形成能力却显著下降。这一现象的发生可能与软骨细胞在老化过程中分泌的细胞外基质成分变化有关。

• 神经分化能力：无显著差异，但后期较年轻时下降

与分化为骨细胞和软骨细胞不同，在MSCs分化为神经细胞的初期分化阶段，各年龄段细胞的神经样分化潜力没有显著差异。如下图所示，免疫细胞化学分析显示，各年龄段细胞的巢蛋白（nestin）表达水平相似，神经特异性基因（如NFM和NSE）的表达也无显著差异。

但老年个体中的MSCs在分化后期中的神经分化能力较年轻个体而言仍有所下降。

3

老年个体中的MSCs更易受到损伤

细胞老化是影响MSCs功能的一个重要因素。随着年龄的增加，细胞内累积的氧化应激和DNA损伤增加，导致细胞老化的发生。在实验中，研究人员通过检测细胞内的β-半乳糖苷酶活性、p16和p21基因表达水平等指标来评估细胞的老化程度（实验结果见下图）。结果表明，老年个体中的MSCs在这些老化指标上较年轻个体均表现出显著增加，这与MSCs增殖能力下降和分化潜力减弱相一致。

此外，研究还发现，老年个体中的MSCs的超氧化物歧化酶（SOD）活性显著降低。SOD是一种抗氧化酶，能够清除细胞内的超氧化物自由基，保护细胞免受氧化损伤。SOD活性的降低意味着老年个体中的MSCs在面对氧化应激时更容易受到损伤，从而加速细胞老化。这一发现提示，抗氧化治疗可能在改善老年个体中的MSCs功能方面具有潜在的应用价值。

越来越多的研究让我们认识到一个不可回避的现实：人体内的间充质干细胞数量和功能会随着年龄的增长而逐渐衰退。

随着医学的进步与发展，疾病治疗逐渐由过去从外界寻求解决方案转向人体自身的探索。以间充质干细胞为代表的现代生物医学的临床应用转化价值已势不可挡。

结合干细胞生物学特性和未来医学前景来看，尽早储存间充质干细胞，不仅是为了应对未来的疾病风险，更是对生命健康的一种长远投资。尤其是对于准新手爸妈来说，宝宝出生时的脐带、胎盘中蕴藏着丰富的间充质干细胞资源，能够供给全家几代人使用，更是一生一次健康投资的最佳时机。