科學家發現「不老之泉」的秘密,《自然》和《科學》重磅發文:斯坦福科學家首次發現新生兒臍帶血中含有抗衰老蛋白。
2005年,斯坦福大學醫學院神經系的Thomas Rando教授所率小組在著名的科學雜誌《自然》上發表了他們的發現,驚動了整個再生和老年醫學界。他們將年幼和年邁的大鼠通過血管吻合連接而匹配在一起。一段時間之後,連接的大鼠就開始共用一套循環系統了,成為異種同生的模型。5周後,他們驚訝地發現年老大鼠的肝臟和骨骼肌的干細胞回到了與年齡不合的更加年輕的狀態。老年大鼠甚至表現出跟年輕幼鼠幾乎相同的修復肌肉損傷的能力。誇張地說,就是老年大鼠部分返老還童了。
2013年,哈佛大學的Amy Wagers教授的團隊做了一個相似的實驗。他們將一隻只有兩個月大的小鼠和一隻患有心肌肥大的23個月齡的老年小鼠通過血管吻合連接在一起,開始共享血液循環。讓人驚訝的是,連接後僅僅過了4周,老年小鼠的心肌肥大迅速得到了改善,心肌細胞幾乎恢復到那只年輕小鼠的同樣大小。更加讓人歡欣鼓舞的是,這只年輕小鼠沒有受到任何負面影響,健康生長。這篇論文發表在最頂級生物雜誌《細胞》上。
2014年, 加州斯坦福大學的Tony Wyss-Coray團隊也做了相似的實驗。他們採取了更加簡單可行的辦法,直接採集年輕小鼠的血液,輸給年老的小鼠。5周後,他們發現這些接受了年輕血液的老年鼠的大腦出現了顯著的改變,雖然沒有異體共生實驗中取得的效果明顯,但新鮮血液部分逆轉了已經出現老化的大腦,從分子、結構、功能和認知層面都出現了明顯年輕化。老年小鼠的學習能力、環境適應能力,以及記憶力都出現了改善,體力甚至也出現了部分提高。這個研究發表在2014年2月的《自然醫學》雜誌上。動物實驗研究表明,將幼鼠血液注入老年小鼠體內,可以逆轉老年小鼠的認知和神經損傷(Castellano JM, Mosher KI, Abbey RJ, et al. Human umbilical cord plasma proteins revitalize hippocampal function in aged mice. 人臍帶血漿蛋白使老齡小鼠海馬功能恢復活力,Nature. 自然科學2017;544:488‐492.)。

如果這些發現能在人類身上複製,可能對抗衰老有深遠的影響。研究表明,根據血漿來源年齡,人類臍帶以及年輕和老年人(19至24歲和61至82歲)的血漿中有不同水平的細胞因子。年輕人的血漿激活了相同基因的一個子集,老年人的血漿則對基因表達無影響。總的來說,實驗發現,除了受益於年輕血液的老年小鼠外,暴露於老年血液中的年輕小鼠記憶力下降,這表明老年血液含有「老化」因素。而越年輕的血液對於炎症和衰老越有逆轉的可能性和正向影響。
細胞因子是什麼?
「血液是一種數據湯,是一種具有豐富編碼的信息湯,動態地協調身體中每個細胞和器官系統的相互作用,是一個複雜的液體網絡,有著巨大的美麗和巨大的複雜性,是一個不斷流動、不斷變化、相互作用、相互依賴的循環代謝途徑,貫穿全身。」
——世界干細胞之父:Irving Weisman教授-斯坦福大學2016
血液中的動態協調生物信號分子,就是細胞因子。
細胞因子是由多種細胞分泌的小分子蛋白,在細胞間起著「通信員」的功能,細胞間的信號轉導機制是由其分泌的細胞因子完成的。正常情況下,細胞因子表達和分泌受機體嚴格的調控,在病理狀態下、細胞因子會出現異常性表達,表現為細胞因子及其受體的缺陷,細胞因子表達過高,以及可溶性細胞因子受體的水平增加等。
細胞因子可被分為白細胞介素、干擾素、腫瘤壞死因子、集落刺激因子、趨化性細胞因子和生長因子六大類,目前已發現的數量集群達700多種。
目前,世界上有許多研究機構正在研究利用自體來源,採用體外擴增的干細胞(各種來源的間充質干細胞,如脂肪、骨髓、臍帶等)的再生能力來治療各種疾病。現在也出現了使用異基因擴增的間充質干細胞(MSCs)的試驗。干細胞通過其產生的生物信號分子(Cytokines)具有再生作用,這一點已經被公認。

不同年齡階段的細胞因子有什麼區別?
UCF專利發明人Andrew French教授發現,機體越年輕,其體內的細胞因子陣列越傾向於生長和修復,隨著年齡的變化,機體內細胞因子的陣列組合也會隨之變化,並且,逐漸由生長和修復轉為炎症和衰老。

「炎症」是一個術語,用來描述特定的分子和細胞相互關聯的事件,促進衰老的過程。隨著年齡的增長,受損的大分子和細胞不斷積累,產生有毒的代謝物和微生物的副產品,促使細胞衰老和免疫衰老的發展。炎症不僅加速衰老過程,它還與與衰老相關的疾病有關,並加速這些疾病的發生和發展,包括心血管疾病、認知障礙、神經功能障礙、癌症和退行性關節疾病等。隨著科技的進步,醫學水平的提升,人類越來越重視逆轉這種炎症和衰老的產生。
大量證據表明,慢性炎症是衰老虛弱綜合征的基礎,導致運動和步態障礙、肌萎縮、骨萎縮和強度下降。慢性炎症也會導致免疫系統重塑,從而降低免疫反應,並導致60歲以上虛弱患者的死亡率增加。由於沒有治癒衰老的方法,治療策略是開發減輕或至少調節慢性炎症對衰老的影響的方法,目的是促進更健康的衰老過程。隨著近代醫學的發展,將更年輕的具有修復和再生作用的血漿制備成為一個具有長效穩定性,無任何化學試劑添加的標準化無菌上架產品,打開了先進生物醫學產業發展的新格局。
UCF細胞因子的來源
經研究發現,作為最年輕的血液來源, 臍帶血漿是一種豐富的修復再生細胞因子來源,在一系列適應症中,這些具有修復再生作用的細胞因子很容易模仿和替代干細胞在治療空間的使用。
臍帶血細胞因子是一種異體、無菌、凍干、來源於人類臍血血漿的細胞因子產品,含有一系列(全陣列)細胞因子,趨化因子,以及重要的外泌體(由細胞分泌,具有細胞間信使作用,擁有免疫應答生物學效應的盤狀囊泡)等,並在不同批次中顯示出一致的分佈狀態與特性。同時,這些臍血細胞因子組合,顯示出與來自於更成熟的年齡組(18-65歲)血液細胞因子相比,完全不同的,獨特而且更強大的抗炎與再生能力。
臍帶血漿–含有700多種細胞因子、趨化因子和生長因子蛋白質,它們協調細胞生長、細胞增殖和分化/成熟。(Allergy Asthma Clin Immunol. 2014; 10(Suppl 1): A61. Published online 2014 Mar 3. doi: 10.1186/1710-1492-10-S1-A61.PMCID: PMC4125975 Cytokine profiling of umbilical cord blood plasma 臍帶血血漿細胞因子譜分, Katrina K Au, 1 Jenny Thiele,2 and Anne K Ellis1,2,b. Regenerative Medicine Vol. 13, No. 8; Cytokines in umbilical cord blood-derived cellular product: a mechanistic insight into bone repair, 臍帶血來源的細胞產物中的細胞因子:骨修復的機制觀察, Mukta S Sane‡Neha Misra‡, Omid Mohammad Mousa, Steve Czop, Huiyuan Tang ,Adult Serum Cytokines Age Related Changes.)
雖然這些蛋白質的數量和種類繁多,但每種蛋白質都能促進其自身的一系列生物學效應,從特異性到廣泛重疊的活動。細胞因子是一種分泌蛋白,在所有免疫和炎症反應(包括細胞增殖、細胞間通訊和細胞死亡)的誘導期和效應期起作用。趨化因子是一種小的細胞因子,能將其他細胞吸引並招募到局部區域以發揮其生物學效應。生長因子包括細胞因子和蛋白質激素,它們刺激反應細胞的增殖以及分化和成熟。
安全性:血漿產品的應用歷史與發展
其實,人體血漿產品的批准使用歷史悠久。自1980年至1990年以來,血漿產品已經在美國、法國、英國、德國和南非被批准用於人體。美國正在進行更多的研究,以證明血漿在急診和院前應用對平民創傷的益處。前瞻性PROPPR研究表明,早期應用1:1血漿、血小板和紅細胞比例的藥物可改善損傷控制復甦的效果。最近發表的PAMPer前瞻性試驗,對有失血性休克危險的患者使用院前解凍血漿顯示出安全性和30天死亡率的降低。
第二次世界大戰期間,美國和英國的軍隊開始廣泛使用血漿產品來作為休克的急救方式。20世紀90年代初,法國在海灣戰爭期間重新開始生產乾燥血漿,以支持軍事行動。德國紅十字會西部血液服務中心也在20世紀90年代開始生產一種混合血液產品,它使用溶劑/清潔劑的方法來去除病原體,企圖解決血漿產品的安全性控制。
在2007年和2008年,美國陸軍醫療物資開發活動(USAMMDA)和美國陸軍特種作戰司令部開始資助血漿產品項目的開發,企圖解決血漿產品在常溫下保存活性和批量生產的問題。在2018年1月,美國國防部和FDA宣佈了一項新舉措,目的是簡化血漿產品開發路徑。這一舉措,加上持續的臨床研究,將導致美國的血漿產品即將可以在市場上銷售,並可能證明這些努力有潛力加快未來的產品開發路徑。在英國和歐盟,通過隨機、對照臨床試驗進行的26項持續調查正在幫助進一步開發安全數據庫和療效證據。如今血漿產品面臨的挑戰依然是活性保持、污染預防及確保產品無菌等制備工藝和制備流程的挑戰。提高血液安全性的現代方法使生產安全有效的血漿產品成為可能,雖然存在挑戰,但體外和體內數據表明,這些產品很大潛力是安全和有效的。(Challenges to producing novel therapies – dried plasma or use in trauma and critical care. Transfusion, 2019)
美國FDA批准的血漿置換作為一線治療手段疾病類型:

對於上述所列挑戰,在2016年澳大利亞PURECELL細胞再生醫學集團已經率先攻克。

PURECELL集團UCF™全陣列臍血細胞因子專利技術/產品在採集、測試和處理過程中完全符合美國和澳大利亞最高檢測標準。
UCF™產品在美國FDA和澳大利亞TGA批准的實驗室裡,在制備流程中進行了多步驟的分析檢測,嚴格進行生物污染檢測,是以確保產品的無菌和安全。
UCF™在澳大利亞cGMP國際標準實驗室的條件下,基於TGA嚴格是生產標準和NATA醫學檢測,按照標準制備流程生產和凍干,凍幹過程無任何化學試劑添加,可在常溫條件下保持長達2年的生物活性(*專利文獻技術資料),並可通過重新稀釋用於人體。

在UCF™的臨床應用中隨機抽取的140個關節的數據子集包括126個膝關節和14個髖關節。單次UCF™關節注射前VAS(視覺模擬疼痛評分系統)平均疼痛值為5.9/10,單次UCF™關節注射後12個月平均VAS疼痛值為0.9/1。數據表明,單次UCF™關節注射後患者步行和上下樓梯的功能也得到了明顯改善。同時,UCF™在全身施加的應用中也同樣顯示出了較好逆轉衰老的趨勢。


