干细胞又㕛叒从太空回来了！

6月4日，神舟十五号乘组从太空顺利带回并于北京交接了第四批干细胞实验样品。接下来，这些“上过天”的样本，专家团队将对其进行全方位检测分析，通过与地面对照实验结果比对，寻找太空环境影响人多能干细胞早期造血分化的分子机理。

一直以来，各国研究干细胞的科学家就热衷于把干细胞送上太空，他们坚持认为，太空中的“微重力”会对干细胞的潜能、更新和分化能力等基本特性产生影响。那么，干细胞为什么广受科学家们的青睐呢？

干细胞是一种未分化或部分分化的细胞，具有自我复制和分化成其他类型细胞的能力。干细胞可以在特定的条件下分化成多种类型的细胞，包括神经细胞、心脏细胞、肝细胞等。由于这个特性，干细胞因此被认为是治疗多种疾病和重建组织的潜在来源。同时，也因为这个特性，干细胞和衰老产生了千丝万缕的联系。

人到底为什么衰老？研究发现：衰老是细胞对内源性和外源性压力的反应，并限制了受损和衰老细胞的修复和更新。人体组织的再生能力取决于成体干细胞取代受损组织或细胞的能力和潜能，故而干细胞的衰老，会影响机体整体的衰老。

那是什么影响着干细胞的衰老呢？一项由意大利米兰IRCCS 基金会细胞工厂-再生医学实验室、伦敦大学学院皇后广场神经病学研究所神经退行性疾病系及临床和运动神经科学系2021年发表于《细胞·生理学》杂志的论文表明，间充质干细胞 (MSCs)的老化与年龄相关的线粒体代谢变化息息相关。间充质干细胞（MSC）是来源于胚胎发育早期中胚层的一种具备自我更新、多向分化潜能且经体外规模化扩增仍能保持其生物学特性的成体干细胞。

研究人员通过分析来自年轻和年长捐赠者的间充质干细胞 (以下简称MSCs)，发现MSCs的衰老与线粒体膜电位和NADH水平的降低有关。

在老化MSCs中，线粒体DNA含量较高，但由于线粒体自噬率增加，总体线粒体质量减少。同样的，尽管老化MSCs中的ATP水平更高，但ATP消耗率也更高，因此老化MSCs比年轻MSCs更容易受到能量剥夺的影响。此外，老化MSCs中线粒体代谢的变化会激活线粒体中活性氧的过量产生，为了抵消这种过量产生的活性氧，细胞会产生更高水平的内源性抗氧化剂谷胱甘肽。

因此，能量代谢和氧化还原状态是MSCs和间充质基质细胞老化的主要驱动因素。

为了进一步证明这个结论，研究团队通过给老化MSCs中添加鱼藤酮（一种细胞呼吸作用抑制剂），发现得到的实验结果一致，因此验证了老化MSCs中NADH氧化还原指数和线粒体NADH池显著下降，可能是由更高的细胞呼吸活动导致。

研究人员还假设老化MSCs中线粒体NADH池水平更低，可能是由于其摄取葡萄糖和进行糖酵解活性减少，导致丙酮酸产生更少或三羧酸循环发生改变所致。为了证实这一猜想，研究人员测量了细胞培养基中葡萄糖的消耗和乳酸产生。结果发现，老化MSCs的葡萄糖消耗和乳酸产生都显著降低，与线粒体NADH池水平降低是一致的。

研究团队认为，老化MSCs中NADH氧化还原指数和NADH池下降，可能是由于NAD+合成关键酶NAMPT的表达下降和NAD+消耗增加。

NAD+是一种能量分子，在代谢、能量调节、DNA修复等生物学过程中发挥重要作用。而NAD+的合成和消耗是一个复杂的过程，NAMPT在其中发挥非常关键的作用。随着MSCs的老化，NAMPT表达随之下降，NAD+的合成会受到影响，同时NAD+的消耗也会增加，MSCs中NADH氧化还原指数和NADH池的下降现象就会发生。

此时，通过补充NADH来维持干细胞的年轻和功能是不二之选。干细胞需要大量的能量来维持其正常的代谢活动和生长分化，当干细胞内的NADH水平下降时，细胞的能量供给会受到影响，从而导致干细胞的功能损害和老化。而NADH作为能量的搬运者，能够将细胞内的化学能转化为ATP等能量分子，从而为干细胞提供能量。

NADH进入细胞后能够迅速分解出NAD+并产生能量ATP，延缓细胞衰老的同时让细胞保持充足的活力。此外，NADH还会分解特种生物氢（H），促进干细胞内的抗氧化酶活性并参与氧化还原反应。氧化应激是一种导致细胞损伤和死亡的生物学过程，细胞内的NADH能够增强干细胞对氧化应激的抵抗能力，帮助维持细胞内环境的稳定性，从而保证干细胞的健康和功能。

不过，NADH怕光、怕水、怕酸、怕高温和怕氧化，性质活泼极其不稳定，对制作工艺要求极高。