年轻干细胞VS衰老干细胞，差别有多大？4组研究数据给出答案

本文重点摘要

同样是干细胞，来自24岁和64岁供体的效果竟天差地别。

这项发表在《Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism》的研究给行业敲响了警钟：年轻干细胞治疗中风后第7天就见效，而老年干细胞直到第21天才看到差异——14天的差距，对患者而言可能是完全不同的预后。

机制层面，年轻干细胞的BDNF分泌量是老年细胞的近4倍，炎症控制效果近乎后者的2倍，成熟血管数量多出近1.5倍，引导神经干细胞迁移的能力也显著更强。

这项研究告诉人们：细胞质量，从细胞年龄这一步就已经决定。

本期撰文：中山大学 浅蓝

本文审核专家：江苏大学附属医院 李晶教授

在过去的二十年里，干细胞治疗已被确立为一种有前景的治疗策略。

其中，间充质干细胞(MSCs)具有显著的可塑性和独特的特性，是治疗中风的理想细胞。

越来越多的证据表明[5]，MSCs的治疗潜力与MSC衍生的产物如分泌体和外泌体密切相关，以促进内源性再生潜力以及恢复中风后失去的神经元功能。

但是干细胞的来源年龄一直是被大家忽略的一大重要问题。

日前，发表在“Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism”上的研究表明[1]，年轻的干细胞与老年干细胞在临床上所发挥的作用和结果有着天壤之别。

年轻干细胞VS老年干细胞，效果显著不同

研究团队选取了两种人类间充质干细胞：年轻组的干细胞来自 24 岁健康男性，老年组的干细胞来自 64 岁健康男性。

然后将这两种干细胞，在中风后 24 小时后通过动脉注射到大鼠的颈内动脉中。为评估大鼠功能恢复情况，研究团队在在中风后第 0、1、2、7、10、14、17 和 21 天使用 mNSS 进行行为评估，该测试包括运动、感觉反射和平衡测试。主要结果如下图所示：

（图片可见参考文献1）

由上图我们可以看出，经干细胞治疗 21 天后，两组神经功能评分显示：年轻干细胞组评分中位数 4 分（恢复最好），而反观老年干细胞组评分的中位数则为5 分，对照组（无治疗）评分的中位数为6 分（恢复最差）。

更值得让人注意的是：年轻组在经干细胞治疗后第 7 天就开始显现了治疗效果，而老年干细胞要等到第 21 天才勉强看出差异。

这对于中风而言无疑是意义重大的，早一天恢复，对中风患者意味着更少的后遗症以及更高的生活质量。

年轻的干细胞为何更优？科学家揭示核心机制

为什么同样是干细胞，年轻人的就是比老年人的厉害？

研究者们们深入挖掘，发现了四大核心机制。

对比维度

核心差异结论

神经营养因子分泌

年轻干细胞 BDNF 分泌量是老年干细胞近4倍，

可更高效为神经细胞存活、生长、修复提供关键营养支持

抗炎修复能力

年轻组使小胶质细胞激活面积较未治疗组减少约58%，老年组仅减少约31%，炎症控制效果明显更优

血管成熟与供血能力

年轻组成熟血管数量是老年组的近1.5倍，血供重建更扎实

神经再生引导

年轻组引导星形胶质细胞精准指向梗死核心，神经干细胞迁移显著多于老年组

第一个就是神经营养因子。

年轻细胞是 "分泌机器"。

年轻干细胞分泌的 BDNF（脑源性神经营养因子），是老年干细胞的 4 倍！

BDNF 可以理解为是大脑的 "营养液"，是神经细胞存活、生长、修复的关键物质。

20-30 岁供体的 BDNF 分泌量是 76.27 pg/ml，而 57-77 岁供体只有 19.45 pg/ml。

第二个机制是抗炎能力。

中风后的大脑会陷入剧烈的炎症风暴，这是造成二次损伤的元凶。

而年轻干细胞能够使小胶质细胞（大脑的炎症细胞）激活面积减少 58%，而老年干细胞只能减少 31%。

炎症少一点，相对应大脑的神经元就多活一点，功能也就多恢复一点。

第三个机制是血管成熟。

大脑修复需要血液供应，而经年轻干细胞治疗后，新生血管数量较老年组增加 30%，成熟血管（可以简单理解为不会漏血、能真正供血发挥功能的血管）也是老年干细胞组的 1.85 倍。

第四个机制是神经再生。

大脑里有神经干细胞，它们会迁移到受损区域进行修复。但是它们需要“导航”，而大脑中的星形胶质细胞就像大脑里的 "铁轨"，神经干细胞沿着这些铁轨迁移。

而年轻的干细胞能够像“建筑师设计图纸”一样让这些 "铁轨" 精准地指向脑梗死核心。

由本文数据可知，迁移到损伤区的神经干细胞数量，年轻组是老年组的 2.1 倍；星形胶质细胞定向指数，年轻组也显著高于老年组。

临床启示：干细胞的来源是首要质量控制标准

本研究从转化医学角度，明确了供体年龄是决定 MSC 治疗缺血性卒中疗效的独立关键因素。

其核心学术贡献在于：

（1）首次在卒中模型中系统验证了干细胞衰老对治疗效能的负面影响；

（2）揭示了 "神经营养因子分泌 - 抗炎 - 血管成熟 - 内源性神经发生" 的年龄依赖性级联效应；

（3）发现了星形胶质细胞定向排列引导神经干细胞迁移的新机制。

对临床转化的启示包括：

第一，自体 MSC 移植策略在老年卒中患者中可能存在固有缺陷，需重新评估自体与异体 MSC 的选择策略；

第二，供体年龄应作为干细胞制备的首要质量控制标准；

第三，通过表观遗传重编程或药理学手段逆转老年干细胞的衰老表型，可能成为新一代干细胞治疗的研发方向。

小结

这项研究补齐了干细胞临床应用中长期缺失的关键一环，也给整个干细胞行业敲响了警钟：干细胞治疗从来不是“有细胞即可”，细胞质量远比细胞数量更为重要，而供体年龄，正是把控干细胞质量第一道、也是最核心的关卡。

脐带和胎盘间充质干细胞作为最年轻的间充质干细胞，近年来被广泛应用到多种健康改善的临床探索当中，凭借年轻化细胞优势展现出亮眼修复潜力。

细胞衰老带来的功能短板难以逆转，严把细胞源头品质，是干细胞疗法走向标准化、规范化发展的必由之路。

参考文献：

[1] Yamaguchi S, Horie N, Satoh K, Ishikawa T, Mori T, Maeda H, Fukuda Y, Ishizaka S, Hiu T, Morofuji Y, Izumo T, Nishida N, Matsuo T. Age of donor of human mesenchymal stem cells affects structural and functional recovery after cell therapy following ischaemic stroke. J Cereb Blood Flow Metab. 2018 Jul;38(7):1199-1212. doi: 10.1177/0271678X17731964. Epub 2017 Sep 15. PMID: 28914133; PMCID: PMC6434451.

链接：https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/0271678X17731964

[2] Tu WJ, Zhao Z, Yin P, Cao L, Zeng J, Chen H, Fan D, Fang Q, Gao P, Gu Y, Tan G, Han J, He L, Hu B, Hua Y, Kang D, Li H, Liu J, Liu Y, Lou M, Luo B, Pan S, Peng B, Ren L, Wang L, Wu J, Xu Y, Xu Y, Yang Y, Zhang M, Zhang S, Zhu L, Zhu Y, Li Z, Chu L, An X, Wang L, Yin M, Li M, Yin L, Yan W, Li C, Tang J, Zhou M, Wang L. Estimated Burden of Stroke in China in 2020. JAMA Netw Open. 2023 Mar 1;6(3):e231455. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2023.1455. PMID: 36862407; PMCID: PMC9982699.

链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9982699/

[3] Xiong Y, Wakhloo AK, Fisher M. Advances in Acute Ischemic Stroke Therapy. Circ Res. 2022 Apr 15;130(8):1230-1251. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.121.319948. Epub 2022 Apr 14. PMID: 35420919I

链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35420919/

[4] Nguyen H, Zarriello S, Coats A, Nelson C, Kingsbury C, Gorsky A, Rajani M, Neal EG, Borlongan CV. Stem cell therapy for neurological disorders: A focus on aging. Neurobiol Dis. 2019 Jun;126:85-104. doi: 10.1016/j.nbd.2018.09.011. Epub 2018 Sep 13. PMID: 30219376; PMCID: PMC6650276.

链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30219376/

（1）科技工作者日是每年的5月30日。这个节（2）日于2016年11月25日设立，旨在纪念和（3）庆祝科技工作者的贡献和成就。自2017（4）年起，每年的5月30日被设立为“全国科（5）技工作者日”，以鼓励和支持科技工作者的创新和贡献。