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歲月不饒人,不分男女人人都怕老;尤其是台灣正式進入老人社會,抗老更成為全民運動;因此之故, 抗衰老醫美診所大街小巷四處林立。但老的定義不僅是外表的老化,更包含身體四肢和器官的退化衰老。坊間醫美抗衰老以藉由儀器修矯、服用保健藥物和食品,以 及建立保健觀念等方法為主;目前更結合了「幹細胞」、「粒線體」先進的生物科技,藉以保持青春活力和身體健康,進而延長壽命,長生不老從此將不再只是神 話。■ 文/楊順發   圖/陳招宗


目 前坊間醫美診所在抗衰老使用保健藥物以小分子藥和蛋白藥居多,旨在幫助活化身體器官組織細胞;儘管能發揮一定的效用,但維持的時間並不算長,且往往事倍功 半。如今「幹細胞」生物科技的成熟,開始被運用的醫療和抗衰老上,成效更為顯著。「台灣幹細胞科技公司」董事長何海指出,目前醫美的技術可以說是治標,效 果短暫,而「幹細胞」生物科技應用在醫美則是治本;藉由自身取得的「幹細胞」,應用回自己的身體,達到修復、再生和抗衰老的目的,再自然不過了,也最安 全,完全沒有排斥的問題!

「幹細胞」有樹幹和起源的寓意

何海指出,「幹細胞」的英文是「stem」cell,有樹幹和起源的意思。望文生義就是「幹細胞」是原型的細胞,它可以分裂特化成身體各個組織和器官。它具 有兩大特性:一、自我更新(分裂複製能力),諸如璧虎斷尾會再生。二、分化潛能─可分化成270種以上的多種特定不同系列及生理功能的身體細胞。

1960 年代恩尼斯特.莫科洛克(Ernest McCulloch)與詹姆士.堤爾(James Till)在多倫多大學的發現,開啟了研究「幹細胞」的大門。「幹細胞」目前能以人工的方式生長或轉變成數種特化細胞,經由細胞培養能形成各種特定組織 (像是肌肉或神經)的組成細胞;如今可塑性高的「成體幹細胞」已常態地運用在醫療上。

對哺乳動物來說,「幹細胞」分為三大類(依取得來源區分): 「胚胎幹細胞(ES細胞)」、「誘導型多功能幹細胞(IPSC)」與「成體幹細胞(adult stem cell)」。「胚胎幹細胞」取自囊胚裡的內細胞團;而「成體幹細胞」則來自各式各樣的身體組織。在胚胎發展階段,「幹細胞」不僅能分化為所有的特化細胞 -外胚層,內胚層和中胚層,而且能維持新生組織的正常轉移,例如血液、皮膚或腸組織。

外胚層是胚胎最外的一層胚層,原始外胚層在神經胚形成的過程 (神經系統形成的開始)中形成中胚層;皮膚、神經系統、感覺器官和腦均為外胚層所形成。內胚層則是胚胎最裡面的一層胚層,它會形成以下器官的表皮:消化道 (口腔和肛門例外)、肝、胰、甲狀腺、胸腺、呼吸道、膀胱。中胚層位於胚胎中層,通常在胚胎發育第三週出現,但並非所有動物胚胎都有中胚層,只有兩側對稱 動物才有;以下器官由中胚層形成:真皮、骨、骨骼肌、結締組織、內臟的平滑肌、心臟、血管、血細胞、脾、淋巴結、淋巴管、腎、生殖系統、腹膜。

利用胚胎細胞培養與由自體移植所取得的「胚胎幹細胞」成長為具治療性的複製體,也可望躋身未來的醫療方式之列。不過,從胚胎取得「幹細胞」卻需面對道德上的爭議,因為普世公認人類的生命從胚胎成形算起,胚胎被取出是否被視為扼殺生命?至少宗教界是這麼認為。

「誘 導性多功能幹細胞(IPSC)」,為利用導入特定基因或是特定基因產物(蛋白質)等方式送入體細胞(如:皮膚細胞或是肝臟細胞)中,使該體細胞變成為具備 如同胚胎幹細胞(ES細胞)般,具有分化成各式細胞之多功能分化能力,並且可以持續增生分裂。而這項技術在2006年首度由日本京都大學山中伸彌教授團 隊,將老鼠之纖維細胞製作而成。山中伸彌因為這項研究與約翰·格登共同獲頒2012年諾貝爾生理學或醫學獎。

 「幹細胞」促進組織再生

「成 體幹細胞(adult stem cell,亦稱成人幹細胞)」則來自各式各樣的身體組織,現時醫學上常用的大致包括骨髓幹細胞,臍帶血幹細胞及週邊血幹細胞。它們存在成體特定的組織中, 具有由幹原細胞形成「先驅細胞」、分化成具特定功能細胞的能力。例如骨髓幹細胞、造血幹細胞、神經幹細胞。在成體組織裡,「幹細胞」與「先驅細胞」擔任身 體的修復系統,補充成體組織。

成年動物的許多組織和器官,比如表皮和造血系統,具有修復和再生的能力;「成體幹細胞」在其中起著關鍵的作用。過去 認為「幹細胞」主要包括「上皮幹細胞」和「造血幹細胞」。最近研究顯示,以往認為不能再生的神經組織仍然包含「神經幹細胞」,說明「幹細胞」普遍存在,問 題是要如何尋找和分離各種組織特異性「幹細胞」?「幹細胞」經常位於特定的微環境中,微環境中的「間質幹細胞(MSC)」能夠產生一系列生長因子或配體, 與「幹細胞」相互作用,控制「幹細胞」的更新和分化。

「間質幹細胞」又是什麼呢?它屬於多功能「幹細胞」,具有讓「幹細胞」增生及多向特化的能 力。「台灣幹細胞科技」董事長何海指出,「成體幹細胞」取得有兩大來源:1.「間質幹細胞(MSC)」─取自胎盤、臍帶、骨髓、脂肪、牙齒。2.「造血幹 細胞(HSC)」,取自臍帶血、骨髓、週邊血。由於「間質幹細胞」分離培養較容易、安全性高(無致瘤性)、多樣的分化能力,被公認為最具臨床價值的「幹細 胞」。

在 國內,中國醫藥大學附設醫院神經精神醫學中心副院長林欣榮博士,長期致力於綜合性神經系統疾病醫療之研究,臨床經驗十分豐富,為國內該領域的醫學權威。為 了導入更先進的醫療技術,因而跨入「幹細胞」的研究領域,成為國內發展「幹細胞」研究之先驅及權威人士。林欣榮的研究成果也被刊在美國知名期刊上(細胞移 植雜誌Cell Transplantation),這本雜誌在細胞研究方面排行世界第四,顯示台灣在「幹細胞」移植方面的成果確實獲得肯定。

林 欣榮在「幹細胞」卓著研究成果,鼓舞並帶動了國內生技業界。「幹細胞」研發遂成為高階醫療器材及製藥之產業育成及發展規劃的「新竹生物醫學園區」,最重要 的主角。其中,國璽生物科技與中國醫藥大學共同進行「動物性胎盤滋養層萃取功效」研究,經科學驗證發現「幹細胞」生長因子,可促進人體的回春、抗衰老及細 胞修復,為人類健康帶來極大幫助。此外,在2013年9月「自體脂肪幹細胞儲存銀行」正式對外營運後,讓台灣「幹細胞」再生醫學更上層樓,其象徵意義是希 望透過創新的「幹細胞」增生配方,讓身體失調、生病的人,可以達成恢復健康及延年益壽的願望。

「粒線體」與「幹細胞」相提並論

提 到「幹細胞」不得不再特別提一下細胞中的「粒線體mitochondrion)」,它是一種存在於大多數真核細胞中的由兩層膜包被的細胞器,直徑約0.5 到10微米左右。粒線體雖然微小,卻是生物不可或缺的重要胞器。我們每個人的體內都帶有一萬兆個粒線體,約占體重的百分之十。這個微小的胞器曾經是自由生 活的細菌,卻在二十億年前被吞噬進更大的細胞中,從此和宿主細胞共同生活在一起,形塑了生命的紋理。

「粒線體」係細胞內氧化磷酸化和合成三磷酸腺 苷(ATP)的主要場所,為細胞的活動提供了能量,所以有「細胞動力工廠」之稱。除了為細胞供能外,粒線體還參與諸如細胞分化、細胞資訊傳遞和細胞凋亡等 過程,並擁有調控細胞生長和細胞周期的能力。正常細胞含數個至千餘個相同的粒線體,其功能在轉換為ATP能量的過程需動用電子傳遞。現代醫學已知「自由 基」是健康的殺手,「自由基」的產生乃因「粒線體」未正確捕捉到電子,所逸出的電子會與氧分子結合成超氧自由基,很容易破壞鹼基而造成粒線體DNA突變, 進而累積一些細胞的衰老或疾病因子,像是一些老年疾病:糖尿病、心臟病、關節炎、小腦萎縮、肌肉萎縮以及巴金森氏症等罕見疾等,都與粒線體DNA變異有 關。

人體內老化的細胞會進行所謂的「細胞凋亡」,這是細胞為了個體的整體利益,犧牲小我完成大我的自殺行為。如果細胞在該凋亡時不凋亡,可能就會演變成癌細胞。而這個重要的自殺機制,正是由「粒線體」所掌握的。

彰 化基督教醫院副院長劉青山曾指出,「粒線體」是體內細胞的能量工廠,當它生病或老化就無法釋出足夠能量,而導致需求量大的器官產生病變,由彰基血管基因體 中心所研究「胜太粒線體移植系統」,則是利用細胞穿刺胜太的特性,讓來自自體的「粒線體」經分離後,容易進入宿主細胞,也可在疾病細胞內生存,並刺激好的 「粒線體」增生,減少「自由基」產生誘導的「氧化」傷害,可大幅改善粒線體功能退化疾病,減緩疾病發生的進程。

台灣研究團隊還率先發現癌細胞增 生,與粒線體能量代謝不正常有關,如果能把不正常粒線體利用「特定方式」轉化成好的粒線體,對治療罕見疾病與癌症都會有重大突破。國內「粒線體」研究權威 鄭漢中博士亦率產學研團隊進行「粒線體」的研發與工程化應用技術平台的發展。他說,1912~1913年就有研究發現粒線體利用氧氣將食物中獲得的營養徹 底燃燒,提供我們能量,為細胞的產能中心,故將其稱之為細胞發電廠;到了1920─1930 年更證明了「粒線體」在細胞內能量的供應佔舉足輕重的地位;因此「粒線體」研究已成為現代醫學研究老化、神經退化、了解生命本質最重要的利器。

而 隨著高齡化社會的到來,近十餘年來的許多研究顯示,「粒線體」皆與一些退化性相關的疾病有密切的關係(諸如:帕金氏症、阿兹海默病、老人失智症等神經退化 性疾病等)。這是因為當「粒線體」功能異常的時候,會引發能量供應不足及氧化壓迫的反應,甚至誘導細胞走入凋亡或自噬,進而造成「粒線體」相關疾病。

而由於「粒線體」存在於細胞內,取出後無法單獨凍存,所以就和「幹細胞」一起凍存,而且二者均同屬抗衰老和文明病、老人疾病的應用領域,因此,「幹細胞」和「粒線體」殊途同歸,將成醫美抗衰老和疾病醫療上兩大相關的先進科技。


「粒線體」解開生命的密碼

除 此之外,「粒線體」更是人類學和犯罪學的研究密碼,「粒線體」基因只會透過母親遺傳給子代,因此一直追溯粒線體的基因,我們就能找到現存人類的母系最近共 同祖先,也就是十七萬年前在非洲的「粒線體夏娃」。而在犯罪鑑定方面,不管是活人還是死屍,都可以利用粒線體基因來進行親緣鑑定。俄羅斯末代沙皇尼古拉二 世失散的女兒安娜公主,還有九一一事件的遺體,都是藉由粒線體基因來鑑定身分。

 透過「粒線體」這個微小的東西,我們可以窺視生命完整的面貌,了 解生命的本質。曾榮獲英國皇家學會科學圖書大獎的生化學家像尼克.連恩在著作中指到:「人類總是仰望星空,想著我們的世界為何生意盎然,充滿植物和動物? 我們來自哪裡?等在前方的命運是什麼?生命、宇宙以及萬事萬物的終極解答,是那樣的神祕而簡短:答案是「粒線體」。因為「粒線體」告訴了我們:在這個星球 上,分子如何迸發出生命,細菌又為何會長久稱霸地球;第一個複雜細胞如何誕生,溫血動物為什麼會崛起;為什麼我們有性行為、有兩種性別、有孩子,還會戀 愛。它還告訴我們,為什麼我們的時日有限,終究會老會死,而我們該怎麼做才能避免老化的苦難…」。