科學(xué)研究證實(shí)，人體衰老的原因是組織器官功能退變，本質(zhì)上是組織細(xì)胞更新?lián)Q代不足，組織細(xì)胞數(shù)量減少和活性降低。在生理狀態(tài)下，組織細(xì)胞的減少是通過(guò)細(xì)胞凋亡途徑實(shí)現(xiàn)的，細(xì)胞凋亡是在相關(guān)基因控制下機(jī)體及時(shí)清除衰老或異常細(xì)胞的程序性細(xì)胞死亡，是一種正常的生理清除機(jī)制。細(xì)胞數(shù)量的增加是通過(guò)細(xì)胞增殖分裂實(shí)現(xiàn)，機(jī)體通過(guò)細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡機(jī)制實(shí)現(xiàn)了兩者之間的平衡，維持了機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。一旦這種平衡被打破，就會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生破壞性的影響，比如凋亡過(guò)度就會(huì)引起老年性癡呆、肌肉萎縮、發(fā)育異常等疾病，而凋亡不足則可導(dǎo)致各種腫瘤和免疫系統(tǒng)疾病等。同樣，細(xì)胞增殖異常，也會(huì)導(dǎo)致機(jī)體器官功能衰退，西安臍血干細(xì)胞存儲(chǔ)引發(fā)一系列復(fù)雜的疾病。那么，細(xì)胞增殖是如何實(shí)現(xiàn)的呢? Petersen等在肝再生實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，殘余的肝細(xì)胞可以進(jìn)入分裂增殖狀態(tài)，如果選擇性地抑制成熟肝細(xì)胞的增殖，肝內(nèi)幼稚的卵圓細(xì)胞仍能再生完成肝再生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，肝內(nèi)卵圓細(xì)胞可以來(lái)自骨髓干細(xì)胞，而且在肝內(nèi)終可分化為成熟的肝細(xì)胞。

成熟肝細(xì)胞是至今發(fā)現(xiàn)的少數(shù)可以再生的細(xì)胞，人們相信絕大多數(shù)成年組織器官都是通過(guò)干細(xì)胞更新與增殖實(shí)現(xiàn)衰老、凋亡組織細(xì)胞的更新和補(bǔ)充，包括骨骼、軟骨、肌肉、血液、骨髓、腦、心臟等。人們普遍認(rèn)為，在各種細(xì)胞因子的趨化作用下，骨髓干細(xì)胞通過(guò)血液循環(huán)系統(tǒng)穿過(guò)毛細(xì)血管網(wǎng)進(jìn)入各種組織，并在局部組織微環(huán)境條件下分化為組織干細(xì)胞，這些組織干細(xì)胞再通過(guò)增殖分化方式演變?yōu)榻M織特異性成熟細(xì)胞以彌補(bǔ)衰老、損傷而凋亡的細(xì)胞，也就是說(shuō)這些組織干細(xì)胞其實(shí)是來(lái)源于骨髓原始干細(xì)胞的不斷補(bǔ)充。但也有的學(xué)者認(rèn)為，成年組織內(nèi)存在的這些組織干細(xì)胞是胚胎發(fā)育過(guò)程中遺留的原始干細(xì)胞。不過(guò)有一點(diǎn)是確定的，造血系統(tǒng)通過(guò)血液循環(huán)系統(tǒng)與機(jī)體所有組織器官連接相通，使得血液細(xì)胞和免疫細(xì)胞無(wú)孔不入并不斷更新，當(dāng)機(jī)體組織損傷如肝切除后，可以檢測(cè)到外周血液中循環(huán)的細(xì)胞成分發(fā)生了變化，比如循環(huán)的間充質(zhì)干細(xì)胞明顯增多，提示骨髓作為造血器官不是孤立存在的(圖2-1)不管這些組織特異性干細(xì)胞究竟來(lái)源于哪兒，科學(xué)家們幾乎都認(rèn)為機(jī)體組織器官功能的維持是由干細(xì)胞獨(dú)特的自我新方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，成體干細(xì)胞在分化產(chǎn)生成熟組織細(xì)胞的同時(shí)又復(fù)制了足夠的干細(xì)胞備用。例如，造血干細(xì)胞通過(guò)一系列的分化演變，形成了T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、粒細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、西安臍血干細(xì)胞存儲(chǔ)紅細(xì)胞和血小板等血液系統(tǒng)的功能細(xì)胞，這些子代細(xì)胞具有不同的細(xì)胞功能但不再具有自我更新能力，經(jīng)過(guò)一定生存周期之后就通過(guò)凋亡機(jī)制消亡。骨骼肌干細(xì)胞處于靜息狀態(tài)位于骨骼肌細(xì)胞與基底膜之間，一旦肌肉損傷這些干細(xì)胞就被激活通過(guò)增殖、融合等方式形成多核的骨骼肌細(xì)胞，而部分干細(xì)胞重新進(jìn)入靜息狀態(tài)。復(fù)雜的器官，不同組織細(xì)胞可能起源于不同的成體干細(xì)胞，但都是通過(guò)干細(xì)胞的自我增殖更新和分化維持器官結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。一旦這種穩(wěn)態(tài)失衡，如組織特異性干細(xì)胞變異為腫瘤干細(xì)胞，使得細(xì)胞自我更新異常加快，就可引起細(xì)胞及其子代細(xì)胞的生長(zhǎng)不受調(diào)控而形成細(xì)胞增生性疾病，例如腫瘤。同樣，如果細(xì)胞的自我更新異常減弱或障礙或者干細(xì)胞分化出現(xiàn)異常，將導(dǎo)致干細(xì)胞數(shù)量減少或功能不足，均表現(xiàn)為組織器官的功能低下甚至組織器官衰竭，形成各種退行性疾病，例如阿爾茨海默病( Alzheimer disease，AD，又稱老年性癡呆)各種老年性退行性關(guān)節(jié)炎，都是老年人常見的一種退行性神經(jīng)病和退行性骨病。當(dāng)然，各種組織損傷本質(zhì)上也是干細(xì)胞缺失或數(shù)量不足。像腫瘤、老年性癡呆、退行性關(guān)節(jié)炎這些起源于干細(xì)胞的疾病，稱之為干細(xì)胞疾病，越來(lái)越引起人們的關(guān)注。事實(shí)上，從受精卵開始，細(xì)胞不斷增殖和分化發(fā)育為一個(gè)年輕的個(gè)體，出生后又繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育到成熟階段，然后就逐漸衰老直至死亡。西安臍血干細(xì)胞存儲(chǔ)衰老是一個(gè)自然漸進(jìn)發(fā)生的生理過(guò)程，往往伴隨機(jī)體2/3的生命過(guò)程，可見關(guān)注衰老就是關(guān)注了大半個(gè)人生。衰老究競(jìng)?cè)绾伟l(fā)生，一直是醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)之一。

成體組織中的干細(xì)胞種類繁多，主要是因?yàn)椴煌M織來(lái)源的干細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)特性、表型標(biāo)志及分化潛能方面存在一定差異，但都具有類似的功能特征。造血干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞是發(fā)現(xiàn)較早、研究報(bào)道較多的兩種成體干細(xì)胞。造血干細(xì)胞是研究和臨床應(yīng)用的成體干細(xì)胞。在長(zhǎng)期的臨床實(shí)踐中人們發(fā)現(xiàn)，在幼年時(shí)期，隨著年齡的增長(zhǎng)，人體骨髓中的造血干細(xì)胞數(shù)量在增加；但在成年之后，造血干細(xì)胞的數(shù)量和活性隨年齡的增長(zhǎng)而明顯降低，導(dǎo)致機(jī)體造血功能下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)貧血。老年人的造血干細(xì)胞在應(yīng)激造血等外界環(huán)境刺激下反應(yīng)速度明顯降低，這些結(jié)果提示造血干細(xì)胞的生物學(xué)特性的維持有時(shí)間限度，造血功能的衰退對(duì)全身的代謝、免疫、抗病能力下降。間充質(zhì)干細(xì)胞是近年來(lái)研究較多的成體干細(xì)胞，研究發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞在體外擴(kuò)增傳代到一定程度后會(huì)表現(xiàn)出明顯的老化特征，比如增殖速度減慢、形態(tài)特征改變、分化能力降低等。間充質(zhì)干細(xì)胞早發(fā)現(xiàn)存在于骨髓，后來(lái)已經(jīng)證明間充質(zhì)干細(xì)胞廣泛分布于機(jī)體全身組織器官，西安臍血干細(xì)胞存儲(chǔ)是目前研究較多的一類成體干細(xì)胞之一，具有良好的體外生長(zhǎng)、促損傷修復(fù)和調(diào)節(jié)炎癥與免疫的功能。間充質(zhì)干細(xì)胞的數(shù)量隨著年齡增長(zhǎng)和身體虛弱而下降，比如新生兒的間充質(zhì)干細(xì)胞的數(shù)量多、細(xì)胞活性好，到了80歲時(shí)數(shù)量大約下降50%，細(xì)胞活性則降幅遠(yuǎn)超過(guò)50%。更多的研究證實(shí)，衰老其實(shí)就是成體干細(xì)胞的衰老，比如老年性癡呆患者腦組織內(nèi)的干細(xì)胞不僅數(shù)量減少，活性也降低。