在本專欄的第32集，我們?yōu)榇蠹医沂玖?a href="http://m.yjcgcx.cn/magazines/info/102665">人體衰老的十四大生物標(biāo)志物的最新科學(xué)進(jìn)展。隨著前沿科學(xué)研究的不斷深入，2025年6月24日，一篇題為《干細(xì)胞衰老的標(biāo)志》（Hallmarks of Stem Cell Aging）的綜述論文在國(guó)際頂尖期刊《Cell Stem Cell》上重磅發(fā)表。來自加州大學(xué)洛杉磯分校的Thomas A. Rando、斯坦福大學(xué)的Anne Brunet以及貝勒醫(yī)學(xué)院的Margaret A. Goodell三位知名干細(xì)胞生物學(xué)家共同撰寫了這篇前沿科學(xué)綜述。

這篇前沿科學(xué)綜述，可能是人體衰老生物學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要里程碑，它首次系統(tǒng)性地提出了五個(gè)干細(xì)胞衰老的核心功能標(biāo)志，聚焦于體細(xì)胞干細(xì)胞（somatic stem cells）在衰老過程中的行為和功能變化，而非單純的分子機(jī)制。該綜述不僅全面回顧了干細(xì)胞在維持人體細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞再生中的關(guān)鍵作用，還為理解衰老相關(guān)疾病提供了新視角，并為開發(fā)逆轉(zhuǎn)干細(xì)胞衰老的治療策略鋪平了道路。

  隨著全球人口老齡化加劇，衰老已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。隨著全球平均壽命突破80歲，皮膚皺紋、皮膚松弛和黃褐斑等皮膚衰老痕跡，已成為影響人們的內(nèi)心幸福感和社交生活質(zhì)量的最普遍的心理困擾。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)美容和功效護(hù)膚品手段雖有效，但往往治標(biāo)不治本，無法逆轉(zhuǎn)深層皮膚細(xì)胞衰老。干細(xì)胞是能自我復(fù)制并分化成多種細(xì)胞的“原細(xì)胞”。人體皮膚里的表皮干細(xì)胞和毛囊干細(xì)胞負(fù)責(zé)表皮更新、修復(fù)創(chuàng)面和維持毛發(fā)顏色。隨著年齡，干細(xì)胞數(shù)量和功能下降，會(huì)引起皮膚變薄、彈性下降、皺紋增多、色素沉著和毛發(fā)稀疏。干細(xì)胞衰老標(biāo)志物的前沿科學(xué)新進(jìn)展，必將推動(dòng)醫(yī)學(xué)美容和功效護(hù)膚向更精準(zhǔn)更長(zhǎng)效的技術(shù)方向不斷前進(jìn)。

人類壽命的延長(zhǎng)，使得人體組織修復(fù)能力的衰退問題變得日益突出，導(dǎo)致癌癥、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病等年齡相關(guān)病癥的發(fā)病率飆升。干細(xì)胞作為“組織修復(fù)的守護(hù)者”，在年輕時(shí)能高效響應(yīng)損傷信號(hào)，分化為特定細(xì)胞類型以維持器官功能。然而，隨著我們年齡的增長(zhǎng)，我們體內(nèi)的干細(xì)胞逐漸喪失活力，導(dǎo)致組織穩(wěn)態(tài)失衡。

本論文綜述強(qiáng)調(diào)，雖然干細(xì)胞相對(duì)于分化細(xì)胞（如肌肉細(xì)胞或神經(jīng)元）更能抵御某些衰老機(jī)制（如基因組不穩(wěn)定或線粒體功能障礙），但它們?nèi)砸资軆?nèi)在（如DNA損傷積累）和外在（如炎癥環(huán)境）應(yīng)激因素的雙重影響。作者通過整合多學(xué)科的最新科研證據(jù)，為我們勾勒出了干細(xì)胞衰老的完整“功能畫像”。

干細(xì)胞衰老的五大標(biāo)志

本科學(xué)綜述論文概述了干細(xì)胞衰老的五大核心功能標(biāo)志，包括休眠深度、自我更新傾向、后代命運(yùn)、干細(xì)胞恢復(fù)力和種群異質(zhì)性。圖2中以示意圖形式呈現(xiàn)每個(gè)標(biāo)志的正常與衰老狀態(tài)對(duì)比。干細(xì)胞衰老的標(biāo)志，這些標(biāo)志并非孤立存在，而是相互交織，形成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。它們反映了干細(xì)胞從休眠到分化的整個(gè)譜系進(jìn)程中的功能障礙與其他衰老標(biāo)志（如本專欄第32集總結(jié)的十四大衰老標(biāo)志物）不同，本綜述論文聚焦于干細(xì)胞特有的功能特征。這五個(gè)標(biāo)志為評(píng)估抗衰老干預(yù)（如飲食限制、運(yùn)動(dòng)或藥物干預(yù)、再生醫(yī)學(xué)美容等）提供了量化指標(biāo)體系，將為未來個(gè)性化療法和個(gè)性定制化醫(yī)學(xué)美容和個(gè)性化功效護(hù)膚品開發(fā)提供新可能！

干細(xì)胞衰老第一標(biāo)志：休眠深度

干細(xì)胞的休眠狀態(tài)是影響人類壽命的關(guān)鍵因素。大多數(shù)干細(xì)胞（如肌肉和造血干細(xì)胞）在非活性期處于休眠（quiescence），依賴脂肪酸氧化等獨(dú)特代謝途徑，以避免復(fù)制衰老和損傷積累。然而，衰老會(huì)改變休眠的“深度”。本綜述論文指出，衰老干細(xì)胞可能進(jìn)入“深度休眠”，導(dǎo)致干細(xì)胞激活的動(dòng)能減慢，無法及時(shí)響應(yīng)損傷信號(hào)。例如，老年小鼠的肌肉干細(xì)胞在受傷后產(chǎn)生功能性后代減少，影響肌肉再生；類似現(xiàn)象見于腦和骨髓干細(xì)胞。相反，“淺層休眠”則加速激活，但導(dǎo)致自我更新失敗，引發(fā)干細(xì)胞耗竭。

圖 2. 干細(xì)胞衰老的五大標(biāo)志

本綜述論文舉例說明了，在人體腸道干細(xì)胞（ISCs）和人體表皮干細(xì)胞（EpSCs）中，這種持續(xù)增殖狀態(tài)在衰老中保持相對(duì)穩(wěn)定，但機(jī)制仍不明朗。休眠深度的改變與代謝重編程有關(guān)，如脂肪酸氧化依賴性的降低，可能源于外在微環(huán)境（如炎癥因子）的干擾。這一標(biāo)志解釋了為什么老年人的傷口愈合更緩慢，并為靶向激活信號(hào)（如Wnt途徑）的抗衰老藥物研發(fā)提供了線索。研究顯示，通過異體移植年輕微環(huán)境，能部分逆轉(zhuǎn)老年干細(xì)胞的深度休眠，暗示環(huán)境因素在衰老中的主導(dǎo)作用。

干細(xì)胞衰老第二標(biāo)志：自我更新傾向

自我更新是干細(xì)胞維持種群的關(guān)鍵，但衰老會(huì)打破平衡。這種傾向可能向兩個(gè)極端偏移：過度自我更新導(dǎo)致非功能性干細(xì)胞積累，而干細(xì)胞自我更新不足，則引起種群耗竭。例如，造血干細(xì)胞在衰老中傾向于產(chǎn)生更多干細(xì)胞而非分化細(xì)胞，導(dǎo)致無效細(xì)胞堆積，關(guān)聯(lián)于年齡相關(guān)血栓癥。相反，腦干細(xì)胞自我更新減少，與p16腫瘤抑制因子相關(guān)，導(dǎo)致神經(jīng)元生成不足。

某些分化細(xì)胞（如肌肉細(xì)胞）在損傷后可逆轉(zhuǎn)為干細(xì)胞樣狀態(tài)，但衰老削弱了這一可塑性。自我更新的失調(diào)與組織特異性密切相關(guān)：在骨髓中，它導(dǎo)致免疫功能衰退；在神經(jīng)系統(tǒng)中，則加劇認(rèn)知衰退。這一標(biāo)志強(qiáng)調(diào)了干細(xì)胞與體細(xì)胞關(guān)系的動(dòng)態(tài)性，提示干預(yù)策略如敲除p16基因或使用mTOR抑制劑（如雷帕霉素）可調(diào)節(jié)平衡。

干細(xì)胞衰老的第三標(biāo)志：后代命運(yùn)改變

衰老干細(xì)胞的后代往往偏離正常分化路徑，導(dǎo)致組織功能障礙。本綜述將此分為三類：一是多能干細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞類型比例失衡，如造血干細(xì)胞過多生成血小板前體，減少紅細(xì)胞，導(dǎo)致貧血；二是生成不當(dāng)細(xì)胞類型，例如肌肉干細(xì)胞轉(zhuǎn)為纖維化細(xì)胞，阻礙肌肉修復(fù)；三是突變誘導(dǎo)的癌變風(fēng)險(xiǎn)增加。

在人體大腦中，這一標(biāo)志表現(xiàn)為更多星形膠質(zhì)細(xì)胞而非神經(jīng)元生成，這可能引發(fā)阿爾茨海默癥的進(jìn)展。在骨髓中，干細(xì)胞可能轉(zhuǎn)為脂肪組織，取代功能性骨髓。作者通過單細(xì)胞RNA測(cè)序證據(jù)顯示，這些改變?cè)从诒碛^遺傳重編程和微環(huán)境信號(hào)（如炎癥因子IL-6）的干擾。這一標(biāo)志的臨床意義重大，它解釋了年齡相關(guān)纖維化和癌癥的機(jī)制，并為干細(xì)胞移植療法提供優(yōu)化方向。

圖 3. 干細(xì)胞的休眠、激活、更新、分化和成熟進(jìn)程

干細(xì)胞衰老的第四標(biāo)志：干細(xì)胞恢復(fù)力

干細(xì)胞恢復(fù)力，是指干細(xì)胞應(yīng)對(duì)應(yīng)激的能力，包括輻射、氧化應(yīng)激和損傷。衰老削弱了這一能力，導(dǎo)致細(xì)胞更容易凋亡或有絲分裂災(zāi)難。例如，老年小鼠腸道干細(xì)胞在低劑量輻射下凋亡率更高；造血干細(xì)胞的線粒體能量產(chǎn)生效率下降，加劇自我更新問題。本文指出，不良細(xì)胞（如無限自我更新的干細(xì)胞）可能獲得異常彈性，通過更好線粒體功能生存。這與癌癥干細(xì)胞類似，暗示衰老微環(huán)境選擇性青睞突變克隆。彈性的下降是多因素的，包括自噬減少和DNA修復(fù)缺陷。干預(yù)如激活自噬通路（通過卡路里限制）或增強(qiáng)線粒體功能，已證明能提升老年干細(xì)胞的存活率。這一標(biāo)志為抗衰老藥物開發(fā)（如NAD+補(bǔ)充劑）提供了靶點(diǎn)，潛在逆轉(zhuǎn)組織脆弱性。

圖 4. 干細(xì)胞自我更新和分化平衡

干細(xì)胞衰老的第五標(biāo)志：種群異質(zhì)性

年輕干細(xì)胞種群高度異質(zhì)，以適應(yīng)不同需求。但衰老先增加異質(zhì)性（突變積累導(dǎo)致功能變異），后減少（少數(shù)克隆主導(dǎo)）。本綜述論文通過單細(xì)胞分析顯示，老年造血干細(xì)胞功能范圍更廣，但整體效率低下；海馬體神經(jīng)干細(xì)胞形態(tài)和轉(zhuǎn)錄組異質(zhì)性增加，導(dǎo)致后代命運(yùn)不均。

在晚期衰老中，異質(zhì)性下降源于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)克隆的擴(kuò)張，可能因突變（如DNA甲基化變化）而起。這一標(biāo)志影響其他所有標(biāo)志：異質(zhì)性增加放大休眠和自我更新變異；減少則限制適應(yīng)性。本綜述論文強(qiáng)調(diào)，突變驅(qū)動(dòng)衰老的程度仍存爭(zhēng)議，但單細(xì)胞技術(shù)正揭示其作用。干預(yù)如清除突變克隆（senolytics藥物）可恢復(fù)異質(zhì)性平衡。

干細(xì)胞衰老標(biāo)志物對(duì)再生醫(yī)學(xué)美容和功效護(hù)膚發(fā)展方向的新啟示

以上干細(xì)胞衰老標(biāo)志的相互作用，構(gòu)成了干細(xì)胞衰老的“惡性循環(huán)”。例如，休眠深度影響自我更新，而異質(zhì)性放大彈性差異。本綜述論文強(qiáng)調(diào)了整合多組學(xué)數(shù)據(jù)評(píng)估干預(yù)效果，如飲食限制和運(yùn)動(dòng)如何調(diào)節(jié)這些標(biāo)志。展望未來，《干細(xì)胞衰老的標(biāo)志》不僅深化了對(duì)人體衰老機(jī)制的科學(xué)理解，還為延長(zhǎng)健康壽命提供了未來路線圖。隨著技術(shù)進(jìn)步，如CRISPR編輯和人工智能預(yù)測(cè)，我們有望將這些標(biāo)志轉(zhuǎn)化為臨床工具，實(shí)現(xiàn)“再生醫(yī)學(xué)”的新時(shí)代。

皮膚作為人體最大的器官，其衰老表現(xiàn)為皺紋增多、彈性喪失和屏障功能減弱，直接影響生活質(zhì)量和美觀。隨著2025年《干細(xì)胞衰老的標(biāo)志》綜述的提出，這一標(biāo)志物科學(xué)框架，為皮膚干細(xì)胞（如表皮干細(xì)胞EpSCs和毛囊干細(xì)胞HFSCs）的研究提供了新視角。這些標(biāo)志將進(jìn)一步揭示皮膚衰老的深層代謝功能機(jī)制，并啟發(fā)功效護(hù)膚技術(shù)的創(chuàng)新路徑。通過整合最新權(quán)威文獻(xiàn)，我們可以看到，這些標(biāo)志如何指導(dǎo)從預(yù)防到修復(fù)的護(hù)膚策略，幫助開發(fā)更精準(zhǔn)的抗衰老產(chǎn)品和技術(shù)。

圖 5. 干細(xì)胞異質(zhì)性的年齡相關(guān)變化

表皮干細(xì)胞（Epidermal Stem Cells，簡(jiǎn)稱EpSCs）是位于皮膚表皮層基底層的一種多能干細(xì)胞，主要負(fù)責(zé)維持皮膚表皮的穩(wěn)態(tài)和再生，具有自我更新和分化能力，能產(chǎn)生角質(zhì)形成細(xì)胞（keratinocytes）等后代細(xì)胞，幫助修復(fù)傷口、更新皮膚屏障，并應(yīng)對(duì)紫外線損傷或衰老等應(yīng)激。在衰老過程中，EpSCs的功能往往受影響，導(dǎo)致皮膚變薄、皺紋增多和愈合緩慢。

本綜述論文指出的休眠深度的改變，在皮膚衰老過程中表現(xiàn)尤為突出。年輕皮膚的EpSCs保持適度休眠，以響應(yīng)損傷如紫外線（UV）暴露。然而，衰老導(dǎo)致“深度休眠”加劇，EpSCs激活延遲，影響傷口愈合和屏障修復(fù)。最新皮膚科學(xué)研究顯示，衰老EpSCs的休眠失調(diào)與纖維蛋白7（fibulin 7）減少相關(guān)，該蛋白維持休眠平衡并增強(qiáng)組織彈性。 這啟發(fā)護(hù)膚技術(shù)向“激活型”產(chǎn)品傾斜，如使用含有臍帶來源間充質(zhì)干細(xì)胞（UCMSCs）條件培養(yǎng)基（CM）的精華液，通過微針導(dǎo)入刺激EpSCs蘇醒，促進(jìn)膠原合成。

其次，自我更新傾向的偏移導(dǎo)致皮膚干細(xì)胞種群耗竭或無效積累。衰老EpSCs自我更新減少，有文獻(xiàn)指出，CD4表達(dá)可以調(diào)控EpSCs平衡，衰老時(shí)其失調(diào)加劇自我更新缺陷。 這為功效護(hù)膚帶來新思路：利用脂肪來源干細(xì)胞（ADSCs）外泌體（exosomes）增強(qiáng)自我更新。這些納米級(jí)囊泡富含生長(zhǎng)因子，能重編程衰老干細(xì)胞，恢復(fù)平衡。

第三，后代命運(yùn)改變表現(xiàn)為EpSCs分化偏向纖維化細(xì)胞而非功能性表皮，導(dǎo)致皮膚纖維化和瘢痕增多。衰老微環(huán)境（如炎癥因子）干擾分化路徑，加速這一過程。皮膚科學(xué)研究最新成果發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）衍生的外泌體可糾正命運(yùn)偏移，促進(jìn)正確分化為角質(zhì)形成細(xì)胞。 有醫(yī)學(xué)美容研究文獻(xiàn)報(bào)道，通過結(jié)合富含血小板血漿（PRP）和MSC-CM的凝膠面膜，刺激膠原I/III產(chǎn)生，減少瘢痕。

第四，細(xì)胞恢復(fù)力的下降，使皮膚干細(xì)胞易受氧化應(yīng)激和UV損傷，加速凋亡和功能喪失。衰老EpSCs線粒體功能障礙降低彈性，導(dǎo)致皮膚脆弱。有研究發(fā)現(xiàn)，核受體相互作用蛋白1（Nrip1）敲除增強(qiáng)MSC彈性，延緩皮膚衰老。 這啟發(fā)抗氧化護(hù)膚創(chuàng)新：融入NAD+前體（如煙酰胺核苷）和MSC外泌體的霜?jiǎng)嵘€粒體活力。

最后，種群異質(zhì)性在衰老皮膚中先增加（突變積累導(dǎo)致功能不均），后減少（優(yōu)勢(shì)克隆主導(dǎo)），影響整體再生。EpSCs異質(zhì)性升高放大其他標(biāo)志。有文獻(xiàn)報(bào)道，通過單細(xì)胞分析揭示，纖維蛋白7（fibulin 7）可以維持異質(zhì)性，防止衰老加速。 醫(yī)學(xué)美容和功效護(hù)膚技術(shù)，也許可以借此轉(zhuǎn)向“平衡異質(zhì)性”：使用3D生物打印皮膚修補(bǔ)因子，恢復(fù)種群多樣性。已有醫(yī)學(xué)美容文獻(xiàn)報(bào)道，采用自動(dòng)化生物打印技術(shù)，生成個(gè)性化皮膚移植物，用于化妝修復(fù)，顯著改善異質(zhì)性失調(diào)引起的紋理不均。

總而言之，人體干細(xì)胞衰老的標(biāo)志物研究，為醫(yī)學(xué)美容和功效護(hù)膚提供了一個(gè)功能導(dǎo)向的新理論框架，從分子干預(yù)（如外泌體）到工程化產(chǎn)品（如生物打印），將有助于不斷推動(dòng)行業(yè)向再生醫(yī)學(xué)進(jìn)軍！展望未來，隨著CRISPR基因編輯和技術(shù)AI蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)技術(shù)的融入，我們必將迎來個(gè)性化、精準(zhǔn)化、長(zhǎng)效化的再生醫(yī)學(xué)美容和功效護(hù)膚的干細(xì)胞美容新時(shí)代！

作者：陳迪（Daniel Chen）
美麗面面觀科普自媒體主理人，前歐萊雅集團(tuán)抗衰老科研帶頭人

參考資料：
[1] Hallmarks of stem cell aging. Cell Stem Cell. 2025; DOI: 10.1016/j.stem.2025.05.013.
Recent progress in stem cell and immune cell-based interventions for anti-aging. Frontiers in Aging. 2025; DOI: 10.3389/fragi.2025.1638168.
[2] Role of Mesenchymal Stem Cells in Skin Aging and Damage: Insights from Recent Preclinical and Clinical Studies. Current Stem Cell Reports. 2025; DOI: 10.1007/s40778-025-00244-3.
[3] Advances in Longevity: The Intersection of Regenerative Medicine and Cosmetic Dermatology. PMC. 2025; DOI: 10.1007/s40778-025-00244-3 (related PMC article).
[4] Advances in regenerative medicine-based approaches for skin regeneration and rejuvenation. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2025; DOI: 10.3389/fbioe.2025.1527854.
[5] The extracellular matrix fibulin 7 maintains epidermal stem cell heterogeneity by regulating quiescence in aging skin. PMC. 2022 (updated context in 2025 reviews); DOI: 10.1101/2022.02.28.482241.
[6] CD4 expression controls epidermal stem cell balance. Nature. 2025; DOI: 10.1038/s41598-025-87915-7.

來源：榮格-《 國(guó)際個(gè)人護(hù)理品生產(chǎn)商情》

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