張金生，張寶霞，朱慧芳，張陽(yáng)陽(yáng) (.河南中醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450008； .河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450000)

·學(xué)術(shù)探討·

機(jī)體衰老、干s細(xì)胞衰老與補(bǔ)腎化瘀生新*

張金生1，張寶霞2，朱慧芳1，張陽(yáng)陽(yáng)1
(1.河南中醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450008； 2.河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450000)

生物體的衰老實(shí)際上是干細(xì)胞的衰老，所有衰老現(xiàn)象都反映出機(jī)體干細(xì)胞衰老的水平。課題組借助于干細(xì)胞衰老理論，在中醫(yī)理論指導(dǎo)下, 以衰老臨床證候調(diào)查為依據(jù)，提出“腎虛血瘀，生新不足”致衰新理論，創(chuàng)立了“補(bǔ)腎化瘀生新法”作為防衰、抗衰的綜合性治療方法，從理論層面探討機(jī)體衰老、干細(xì)胞衰老與補(bǔ)腎化瘀生新的內(nèi)在相關(guān)性，旨在豐富中醫(yī)藥對(duì)衰老的認(rèn)識(shí)、探求通過(guò)中醫(yī)藥延緩干細(xì)胞衰老來(lái)延緩機(jī)體衰老的方法。

衰老；干細(xì)胞；補(bǔ)腎化瘀生新

生物體的衰老實(shí)際上是干細(xì)胞的衰老。所有衰老現(xiàn)象包括組織、器官退行性變化、功能衰減，易發(fā)腫瘤和感染等老年性疾病都反映出機(jī)體干細(xì)胞衰老的水平。以細(xì)胞衰老作為研究機(jī)體衰老的切入點(diǎn)，對(duì)揭示干細(xì)胞、細(xì)胞衰老與機(jī)體衰老的內(nèi)在關(guān)系、探索抗衰和防衰的新方法有重要意義。

1 機(jī)體衰老與干細(xì)胞衰老

機(jī)體衰老過(guò)程中，由于受到病理、環(huán)境等因素的刺激，各器官功能逐漸減退，細(xì)胞的自我調(diào)節(jié)機(jī)制發(fā)生異常改變，導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖能力不可逆喪失，表現(xiàn)為自身抵抗能力降低，以及對(duì)外界環(huán)境刺激反應(yīng)能力下降的衰老表現(xiàn)。當(dāng)細(xì)胞更新速度低于衰老速度時(shí)，細(xì)胞動(dòng)態(tài)變化過(guò)程失衡，組織、器官得不到修復(fù)而引起生理功能逐漸衰退，即表現(xiàn)為機(jī)體衰老。因此，細(xì)胞衰老是機(jī)體衰老的基礎(chǔ)，機(jī)體清除受損傷細(xì)胞是防治衰老的重要途徑。

研究發(fā)現(xiàn)，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone mesenchymal stem cells ,BMSCs)不僅可向多種組織細(xì)胞分化，還可通過(guò)機(jī)體的調(diào)控不斷地由原組織位點(diǎn)向新的組織位點(diǎn)遷移，參與多種組織的更新和修復(fù)，維持機(jī)體組織的形態(tài)完整性和功能穩(wěn)定性。從一定程度上講，機(jī)體衰老是體內(nèi)干細(xì)胞耗竭，不能滿足體內(nèi)各組織、器官正?；顒?dòng)所需細(xì)胞的更新要求而致。不論是干細(xì)胞增殖能力下降，還是其功能降低，只有細(xì)胞衰老積累到一定程度后，機(jī)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)才會(huì)出現(xiàn)明顯的退行性變化，生理功能才會(huì)有所下降。例如：動(dòng)脈粥樣硬化始發(fā)于青年時(shí)期，但早期的動(dòng)脈硬化程度輕微，機(jī)體無(wú)任何臨床癥狀；但隨著年齡的增長(zhǎng)，脂質(zhì)在動(dòng)脈內(nèi)膜上的沉積增多，內(nèi)膜增厚，導(dǎo)致血管老化的程度加重，逐漸引發(fā)心、腦血管疾病。因此，衰老的累積性是抗衰老理論基礎(chǔ)。

2 微環(huán)境與干細(xì)胞衰老

微環(huán)境是指干細(xì)胞賴(lài)以生存的空間位置和相互關(guān)系,其中含有毗鄰細(xì)胞分泌產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì)成分和大量生物活性分子。 干細(xì)胞在機(jī)體組織中所處的微環(huán)境被稱(chēng)為干細(xì)胞巢，其不僅對(duì)干細(xì)胞起著支持、連接、營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)作用, 還對(duì)細(xì)胞的增殖、分化和遷移有重要的調(diào)節(jié)作用。微環(huán)境既是物質(zhì)傳遞的“橋梁”，又是物質(zhì)代謝的“樞紐”。微環(huán)境變化常是干細(xì)胞衰老早期誘因。實(shí)驗(yàn)表明，將年輕大鼠獲得的干細(xì)胞移植入老年心肌梗死大鼠心臟后，干細(xì)胞的功能迅速衰退，以致修復(fù)心肌能力下降；而將老年小鼠中已衰老的生殖干細(xì)胞移植入年輕小鼠后，其功能得以恢復(fù)，并可長(zhǎng)時(shí)間保持未衰老狀態(tài)[1-2]。

隨著年齡增長(zhǎng)，各種致病因素?fù)p傷細(xì)胞的同時(shí)還破壞了細(xì)胞生存的微環(huán)境穩(wěn)態(tài)。干細(xì)胞所處微環(huán)境變化必然會(huì)影響其中干細(xì)胞的各種功能，干細(xì)胞微環(huán)境變化所引起的一些信號(hào)通路改變是導(dǎo)致干細(xì)胞衰老重要原因。衰老的干細(xì)胞不但形態(tài)上會(huì)發(fā)生變化，其增殖及多向分化能力也會(huì)發(fā)生不同程度的下降。干細(xì)胞因其來(lái)源組織不同，導(dǎo)致干細(xì)胞衰老程度表現(xiàn)也不盡相同，多表現(xiàn)為：數(shù)量減少；形態(tài)學(xué)出現(xiàn)體積變大、細(xì)胞扁平、細(xì)胞核變大；增殖能力方面表現(xiàn)為傳代次數(shù)減少、時(shí)間間隔延長(zhǎng)，雖然多向分化潛能仍然存在，但向特定組織分化能力減弱；遷移能力出現(xiàn)遷移速度變慢，定向遷移性減弱，遷移運(yùn)動(dòng)方式改變等。可見(jiàn)，微環(huán)境的“質(zhì)”和“量”與干細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)和功能息息相關(guān)。

近年來(lái)有學(xué)者依據(jù)干細(xì)胞衰老機(jī)制的研究，通過(guò)改變干細(xì)胞微環(huán)境調(diào)控細(xì)胞組分或者胞外信號(hào)通路來(lái)干擾細(xì)胞衰老的進(jìn)程取得了較好效果。許聿新等[3]模擬糖尿病胰腺微環(huán)境的再生性大鼠胰腺提取物，發(fā)現(xiàn)可以促進(jìn)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌更多的具有胰腺保護(hù)作用的細(xì)胞因子。鄭洪新等[4]提出“腎藏精理論實(shí)質(zhì)體現(xiàn)為干細(xì)胞及微環(huán)境的調(diào)和狀態(tài)，體現(xiàn)為干細(xì)胞、微環(huán)境和NE 網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)平衡?！贝嗽谝欢ǔ潭日f(shuō)明：調(diào)節(jié)依賴(lài)干細(xì)胞自我調(diào)控系統(tǒng)的微環(huán)境可達(dá)到抗衰老目的。張金生等[5-9]研究發(fā)現(xiàn)：通過(guò)活血化瘀方藥改善干細(xì)胞的微環(huán)境影響干細(xì)胞的增殖、分化、損傷修復(fù)等機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)維持或促進(jìn)“再生和修復(fù)”衰老器官的目的，為研究治療衰老的中藥新藥提供了一個(gè)新的突破口。

3 補(bǔ)腎化瘀生新與機(jī)體衰老

中醫(yī)學(xué)多從虛、虛實(shí)夾雜角度探討人體衰老機(jī)理，有腎虛、脾胃虛弱、陰陽(yáng)失調(diào)、肝郁等多種學(xué)說(shuō)。課題組近年來(lái)在中醫(yī)基礎(chǔ)理論指導(dǎo)下，結(jié)合干細(xì)胞衰老理論，通過(guò)衰老臨床證候調(diào)查發(fā)現(xiàn):在機(jī)體衰老的進(jìn)程中，隨著增齡，元?dú)庵饾u消耗,延至中老年機(jī)體會(huì)漸現(xiàn)腎氣虧虛, 加之老年人“積穢溝渠，必多壅塞”，呈現(xiàn)腎虛與血瘀膠著之象，腎陽(yáng)虛易生寒，寒凝可引起血瘀；腎陰虛則血少，陰血不足，脈道枯澀也易致血瘀。這也與清代王清任《醫(yī)林改錯(cuò)》“元?dú)饧忍?，必不能達(dá)于血管，血管無(wú)氣，必停留而瘀”的觀點(diǎn)相吻合。對(duì)老年人而言，無(wú)論腎陰虛還是腎陽(yáng)虛，均可導(dǎo)致腎精化源不足，因虛致瘀，血行不暢，精氣瘀阻脈絡(luò)，不能直達(dá)病所，致使生新乏力，不能及時(shí)去舊生新，繼而加速機(jī)體衰老。若腎氣衰退程度較輕，機(jī)體正氣仍然旺盛，可促使瘀血、痰濁消退而延緩衰老發(fā)生；若腎氣衰退程度較重，機(jī)體正氣不足，不能及時(shí)消除瘀血、痰濁，則衰老加快。可見(jiàn)，腎虛血瘀是衰老的基本病理基礎(chǔ)，虛實(shí)夾雜是衰老進(jìn)程特點(diǎn)，腎虛是導(dǎo)致衰老的主要因素，血瘀是推動(dòng)衰老的加速器，生新不足是衰老的外在表現(xiàn)。

課題組在“腎虛血瘀，生新不足”致衰理論指導(dǎo)下，創(chuàng)立了“補(bǔ)腎化瘀生新法”作為防衰、抗衰的綜合性治療方法，取得了較好的臨床效果。“補(bǔ)腎化瘀生新法”是補(bǔ)腎法與活血化瘀生新法的有機(jī)結(jié)合，二者相互協(xié)同來(lái)改善血瘀腎虛的病理變化,使機(jī)體陰陽(yáng)平衡,有助于恢復(fù)和維持機(jī)體的正常形態(tài)和生理功能。補(bǔ)腎保證了“真氣”的化源不絕，化瘀保證了“真氣”暢通無(wú)阻，生新保證了“去舊生新”，最終實(shí)現(xiàn)“氣血以流，長(zhǎng)有天命”(《素問(wèn)·生氣通天論》)的目的。張金生等[10-11]研究發(fā)現(xiàn)：補(bǔ)腎化瘀生新方可降低細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激的水平或升高NO 的水平，能有效地預(yù)防內(nèi)皮細(xì)胞衰老的進(jìn)程；補(bǔ)腎化瘀生新方補(bǔ)腎的效應(yīng)機(jī)制可能與調(diào)控間充質(zhì)干細(xì)胞增殖、分化等生物學(xué)行為有關(guān)等。因此，通過(guò)補(bǔ)腎化瘀生新法糾正腎中精氣的虛衰，改善血液循環(huán)狀態(tài)，可保持腎陰、腎陽(yáng)的協(xié)調(diào)與平衡，從而延緩衰老。

4 補(bǔ)腎化瘀生新與干細(xì)胞衰老

隨著生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，通過(guò)干預(yù)細(xì)胞衰老來(lái)延緩機(jī)體衰老已成為中西醫(yī)界醫(yī)家的共識(shí)。目前，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家已基于基因、蛋白質(zhì)和小分子藥物3個(gè)層次建立了干預(yù)細(xì)胞衰老的方法，并已初見(jiàn)成效。如梅益斌等[12]研究發(fā)現(xiàn)：SDF-1а可以增加端粒酶活性而延緩胚胎干細(xì)胞衰老，促進(jìn)其功能的恢復(fù)，對(duì)粥樣硬化等細(xì)胞衰老相關(guān)疾病有治療作用。高凌云等[13]分析了近年發(fā)現(xiàn)的一些可延緩衰老的小分子物質(zhì)，如丙戊酸和雷帕霉素，總結(jié)出篩選和研制可治療衰老相關(guān)性疾病的小分子物質(zhì)。Baker等[14-15]通過(guò)轉(zhuǎn)基因方法，采用小分子靶向基因合成藥物AP20187清除衰老細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)可延緩動(dòng)物衰老，證明了清除體內(nèi)的衰老細(xì)胞可使機(jī)體免受衰老的破壞，也顯示衰老細(xì)胞可推動(dòng)機(jī)體衰老進(jìn)程。Lavasani M等[16]將來(lái)源于年輕健康小鼠肌肉中的干/祖細(xì)胞注入快速老化模型小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組體弱和早衰的情況不同，接受了干/祖細(xì)胞的小鼠健康狀況得到改善，并比預(yù)期多存活了1～2 倍的時(shí)間。

中醫(yī)藥通過(guò)延緩細(xì)胞衰老防止機(jī)體衰老的研究亦取得一定成果。如曹東維等[17]發(fā)現(xiàn)：丹參酮可延緩高糖所誘導(dǎo)的腹膜間皮細(xì)胞的衰老進(jìn)程，可能是通過(guò)抑制細(xì)胞氧化損傷、脂質(zhì)過(guò)氧化物、氧自由基等一些促進(jìn)衰老的代謝產(chǎn)物，抑制腹膜間皮細(xì)胞端粒縮短，抑制細(xì)胞周期停滯于G1期來(lái)延緩細(xì)胞早衰的進(jìn)程。邱強(qiáng)等[18]發(fā)現(xiàn)：紅景天苷能夠顯著干預(yù)細(xì)胞衰老的主要原因是紅景天苷能夠抑制微環(huán)境所致DNA 損傷及其誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老。霍青等[19]發(fā)現(xiàn)：鉤藤總生物堿可劑量依賴(lài)性地抑制AngⅡ的促內(nèi)皮細(xì)胞增殖效應(yīng)，對(duì)D-半乳糖介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞衰老有明顯抑制作用。張金生等[5-9]在前期活血化瘀法“祛瘀血”層面和“生新”層面理論研究基礎(chǔ)上，借助于干細(xì)胞理論研究，提取了活血化瘀的“腎屬性”觀點(diǎn)，指出干細(xì)胞具有腎中所藏精氣的特質(zhì)，是活血化瘀法生新執(zhí)行的主體，是活血化瘀的“腎屬性”的物質(zhì)基礎(chǔ)”。 此為中醫(yī)藥防治干細(xì)胞衰老奠定了理論基礎(chǔ)。

[1]付小明，花芳，胡卓偉.細(xì)胞衰老與衰老相關(guān)性疾病[J].生理科學(xué)進(jìn)展，2012，43(5)：376-380.

[2]王璞，陳露萍，李清泉，等.細(xì)胞衰老與衰老細(xì)胞[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展，2012,39(3):257-263.

[3]許聿新，井慶平.不同胰腺提取物對(duì)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的影響[J].山東醫(yī)藥，2015，55(1)：25-27.

[4]鄭洪新，王擁軍，李佳，等.“腎藏精”與干細(xì)胞及其微環(huán)境及 NEI網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系[J].中華中醫(yī)藥雜志，2012，27(9):2267-2270.

[5]張金生.活血化瘀治法理論“祛瘀血”和“生新”層面的內(nèi)涵探究[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，35(4)：230-232.

[6]張金生，張寶霞，杜梅梅，等.血塞通膠囊對(duì)大鼠梗死腦組織自體神經(jīng)干細(xì)胞修復(fù)和再生的影響[J].中醫(yī)雜志，2014，55(17)：1494-1497.

[7]張金生,張寶霞,朱慧芳,等.三七總皂苷對(duì)歸巢到腦梗死邊緣區(qū)CD105+-BMSC增殖分化實(shí)驗(yàn)研究[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，37(11)：777-785.

[8]張金生.“化舊生新”與干細(xì)胞衰老[J].中醫(yī)學(xué)報(bào)，2014，29(7)：996-998.

[9]張金生.活血化瘀與干細(xì)胞循環(huán)[J].中醫(yī)雜志，2012，53(6)：451-454.

[10]張金生.活血化瘀治法理論“祛瘀血”與“生新”層面的干細(xì)胞生物學(xué)特性探討[J].中醫(yī)雜志，2013，54(6)：458-460.

[11]張寶霞，張金生，杜梅梅，等.活血化瘀藥調(diào)控干細(xì)胞旁分泌效應(yīng)修復(fù)損傷腦組織作用機(jī)制的研究[J].中華中醫(yī)藥雜志，2015，30(1)：288-293.

[12]梅益斌，鄭浩，傅國(guó)勝，等.間質(zhì)細(xì)胞衍生因子la對(duì)外周血內(nèi)皮干細(xì)胞衰老的影響[J].中國(guó)藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志，2010，24(1)：19-24.

[13]高凌云，李國(guó)棟，童坦君.延緩衰老相關(guān)的小分子物質(zhì)研究進(jìn)展[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展，2010，37(9):932-938.

[14]Baker DJ, Dawlaty MM, Wijshake T,et al. Increased expression of BubR1 protects against aneuploidy and cancer and extends healthy lifespan[J].Nat Cell Biol，2013，15(1):96-102.

[15]Baker DJ, Wijshake T, Tchkonia T, et al.Clearance of p16Ink4a-positive senescent cells delays ageing-associated disorders[J].Nature，2011，479(7372):232-236.

[16]Lavasani M, Robinson AR, Lu A, et al.Muscle-derived stem/progenitor cell dysfunction limits healthspan and lifespan in a murine progeria model[J].Nat Commun，2012(3):608.

[17]曹東維，張苗，蔣春明，等.丹參酮對(duì)高糖誘導(dǎo)的腹膜間皮細(xì)胞衰老進(jìn)程的影響[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)： 醫(yī)學(xué)版， 2011，30(6):837-841.

[18]邱強(qiáng)，毛根祥，申佳佳，等.紅景天苷對(duì)力達(dá)霉素誘導(dǎo)人二倍體成纖維細(xì)胞衰老的干預(yù)作用[J].中國(guó)新藥雜志，2012，21(1)：82-87.

[19]霍青，趙婧，姜月華，等.鉤藤總生物堿干預(yù)大鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞衰老研究[J].南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，26(3)：216-214.

(編輯 陶 珠)

1001-6910(2015)12-0001-03

R223

A

10.3969/j.issn.1001-6910.2015.12.01

張金生(1972-)，男(漢族)，河南鄢陵人，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，博士后，主要從事中醫(yī)藥防治心腦血管疾病研究。

張寶霞，副主任醫(yī)師， zhangbaoxiayy@126.com

國(guó)家自然科學(xué)基金(81373611)

2015-08-10；

2015-10-14