人们对时间和年龄对生命基本单位的影响知之甚少，即相应的特异性组织或成体干细胞。尽管近一个世纪前，Alexander Maximow 就提出了干细胞的概念，但现代干细胞研究始于1963 年， 当时 James Till、Ernest McCullough 和 Lou Siminovitch 建立了检测造血干细胞的方法。事实上，考虑到衰老相关性疾病的重要性，科学家们对衰老过程产生了浓厚的兴趣，他们试图定义功能失调的干细胞在衰老过程中的作用。 随着全球人口老龄化的发展，从基本生物学水平及对再生医学的影响水平了解这些与年龄相关的干细胞变化具有重要意义。越来越多的证据表明，衰老过程会对干细胞产生许多不利的影响。在现代，治疗人类疾病的新兴领域之一是干细胞研究，因为干细胞具有治疗多种疾病的巨大潜力。了解衰老和干细胞功能恶化的分子机制对于开发有效的新的抗衰老疗法至关重要。

第一章
干细胞衰老理论
1. 简介 / 001
2. 干细胞 / 001
3. 干细胞类型 / 002
3.1 胚胎干细胞 / 002
3.2 间充质干细胞 / 002
3.3 成体干细胞 / 003
4. 衰老 / 003
5. 干细胞衰老的理论 / 005
5.1 衰老的自由基理论 / 005
5.2 端粒缩短理论 / 006
5.3 DNA损伤累积和突变理论 / 007
5.4 表观遗传性改变理论 / 008
第二章
人类胚胎干细胞研究进展与衰老
1. 简介 / 010
2. 人胚胎干细胞的特性 / 012
3. 参与人胚胎干细胞调控的信号通路 / 017
3.1 LIF信号通路 / 017
3.2 Wnt信号通路 / 018
3.3 在人胚胎干细胞中FGF信号通路及其与其他通路的相互作用 / 019
4. 人胚胎干细胞的代谢和表观遗传调控 / 021
5. 用于研究的人类胚胎干细胞系的来源和规则 / 023
6. 人胚胎干细胞和衰老 / 024
6.1 人胚胎干细胞中的衰老调控通路 / 025
6.2 促进人胚胎干细胞衰老和老化的因素 / 027
6.3 人胚胎干细胞分泌的有益分子 / 032
6.4 人胚胎干细胞的应用现状 / 035
7. 道德 / 045
8. 结论 / 046第三章
干细胞衰老与创面愈合
1. 简介 / 047
2. 干细胞衰老与炎症 / 048
3. 在组织退化中的作用 / 049
4. 在纤维化中的作用 / 050
5. 衰老条件下干细胞再激活的备选方案 / 053
5.1 细胞重新编程 / 054
5.2 微环境 / 054
5.3 生物材料 / 055
6. 结论 / 055
第四章
干细胞与衰老的多组学应用：从研究到临床
1. 简介 / 056
2. 衰老中的“组学” / 057
3. 多组学数据集成及其应用 / 061
4. 基于干细胞的多组学数据整合 / 062
5. 结论 / 063第五章
影响干细胞自我更新和分化的信号通路
1. 简介 / 064
2. LIF和JAK/STAT3信号通路 / 064
3. TGF-β/SMAD信号通路 / 069
4. ERK1/2信号通路 / 074
5. Wnt信号通路 / 078
6. 结论和未来展望 / 081第六章
免疫、干细胞和衰老
1. 简介 / 083
1.1 表观遗传学和衰老干细胞 / 085
1.2 衰老的性别差异 / 085
2. 衰老 / 086
3. 衰老干细胞 / 087
4. 免疫和免疫细胞 / 088
5. 免疫衰老 / 088
6. 蛋白损伤，质控机制和衰老 / 090
7. 干细胞和衰老的分子机制 / 090
8. 衰老过程中改变的发育途径 / 092
8.1 Wnt信号通路 / 092
8.2 Notch信号通路 / 092
8.3 细胞衰老 / 094
9. 预防衰老的药物和方法 / 094
10. 结论 / 096第七章
造血干细胞衰老：深入了解机制和结局
1. 简介 / 097
2. 衰老引起的造血干细胞变化 / 098
3. 造血干细胞衰老相关基因的差异表达 / 099
4. 造血干细胞衰老的机制 / 100
5. 造血干细胞衰老的细胞内机制 / 101
6. DNA损伤 / 102
7. 衰老和极性 / 103
8. 自噬和线粒体活性受损 / 103
9. 表观遗传学与衰老 / 103
10. miRNA / 104
11. 克隆造血作用 / 104
12. 高胆固醇血症 / 105
13. 信号通路与衰老 / 105
14. 造血干细胞衰老的细胞外在机制 / 105
15. 单细胞和造血干细胞 / 106
16. 造血干细胞衰老的后果 / 106
17. 造血干细胞的恢复策略 / 107
18. 未来展望 / 108
第八章
眼干细胞与衰老
1. 干细胞概论 / 109
2. 角膜的干细胞 / 111
2.1 角膜干细胞 / 111
2.2 角膜缘上皮干细胞 / 111
2.3 角膜基质干细胞 / 112
2.4 衰老对角膜前部干细胞的影响 / 113
2.5 角膜内皮干细胞 / 113
3. 结膜的干细胞 / 113
3.1 结膜干细胞 / 113
3.2 结膜干细胞的衰老 / 114
4. 晶状体的干细胞 / 115
4.1 晶状体上皮干/祖细胞 / 115
4.2 晶状体上皮干细胞的细胞周期调控 / 116
4.3 衰老晶状体上皮干细胞的变化 / 116
5. 视网膜的干细胞 / 117
5.1 视网膜干细胞 / 117
5.2 维持视网膜干细胞生存的相关通路 / 118
5.3 衰老视网膜干细胞的通路修饰 / 119
6. 小梁网的干细胞 / 119
6.1 小梁网干细胞 / 119
6.2 衰老小梁网干细胞的内质网应激 / 120
6.3 衰老小梁网的再生 / 120
7. 结论 / 121第九章
骨骼肌细胞衰老和干细胞
1. 简介 / 122
2. 骨骼肌干细胞：卫星细胞 / 124
2.1 卫星细胞的起源 / 124
2.2 卫星细胞中转录因子介导的基因调控 / 124
2.3 静息状态的卫星细胞 / 126
3. 成体骨骼肌干细胞和衰老 / 126
3.1 卫星细胞的年龄依赖性变化 / 126
4. 卫星细胞的衰老和代谢 / 127
4.1 卫星细胞中的线粒体 / 128
4.2 卫星细胞的自噬 / 129
5. 卫星细胞老化及外界因素 / 131
5.1 卫星细胞的细胞外基质 / 132
5.2 循环因子和卫星细胞 / 132
5.3 生长因子和卫星细胞 / 133
5.4 细胞因子和卫星细胞 / 134
6. 卫星细胞老化及内在因素 / 134
6.1 卫星细胞中的端粒 / 134
6.2 卫星细胞的Notch信号通路 / 135
6.3 卫星细胞的Wnt/β联蛋白信号通路 / 136
7. 卫星细胞的衰老和表观遗传调控 / 137
7.1 卫星细胞静息状态下的表观遗传事件 / 137
7.2 卫星细胞增殖状态的表观遗传事件 / 139
7.3 卫星细胞分化状态的表观遗传事件 / 140
8. 结论 / 142第十章
心肌细胞的老化与稳定性
1. 简介 / 144
2. 心肌细胞与衰老 / 145
2.1 心肌细胞的稳定性和潜在的再生能力 / 146
2.2 心肌细胞衰老机制 / 146
3. 心肌细胞的再生机制概述 / 148
3.1 心肌细胞存活与保护 / 148
3.2 炎症反应降低 / 149
3.3 细胞间通信 / 149
3.4 通过血管生成和血管化 / 150
3.5 心肌生成 / 150
3.6 增殖和细胞周期背后的分子机制 / 150
3.7 miRNA介导的再生 / 151
3.8 心脏内源性干细胞介导的再生 / 152
4. 结论和未来展望 / 153第十一章
影响干细胞自我更新和分化的信号通路――心肌细胞的特殊性
1. 简介 / 154
2. 干细胞 / 155
3. 干细胞培养和治疗 / 156
4. 参与心肌细胞自我更新和分化的信号通路和因素 / 158
5. Wnt/β联蛋白信号通路 / 159
6. 干细胞的分化 / 161
7. Notch信号通路 / 162
8. 机械力转导通路 / 164
9. 结论 / 165第十二章
衰老心脏中的血管生成――心脏干细胞治疗
1. 简介 / 166
2. 心脏老化 / 166
2.1 影响心脏老化的因素 / 167
2.2 心脏衰老中的血管变化（血管生成受损） / 168
3. 心脏老化治疗 / 168
3.1 治疗用途的心脏干细胞 / 169
3.2 使用心脏干细胞靶向血管生成进行治疗 / 170
4. 结论 / 172第十三章
肠道干细胞：免疫系统、微生物群和衰老之间的相互作用
1. 基本背景 / 173
2. 调控机制 / 174
3. 生物节律和肠道干细胞 / 177
3.1 肠道中的线粒体功能和干细胞相互作用 / 178
4. 衰老的肠道、微生物群、免疫系统和干细胞 / 178
5. 肠道微生物群 / 179
5.1 微生物组对干细胞衰老免疫的影响 / 180
5.2 微生物组在干细胞老化表观遗传学中的作用 / 182
6. 试探性介入性观点 / 182第十四章
骨细胞衰老
1. 简介 / 185
2. 骨骼衰老：对骨细胞衰老的探究 / 188
3. 调节骨细胞衰老的关键因素 / 190
3.1 内在因素 / 190
3.2 外部因素 / 194
4. 衰老相关分泌表型（SASP）和衰老标记物在骨骼衰老中的作用 / 197
5. 调节骨骼老化的关键途径 / 199
5.1 Wnt信号通路 / 199
5.2 p53/p21信号通路 / 200
6. 细胞衰老作为改善骨质脆弱的治疗靶点 / 201
7. 结论 / 202
第十五章
衰老诱导的干细胞功能障碍：分子机制和潜在的治疗途径
1. 简介 / 204
2. 造血干细胞 / 205
3. 肠道干细胞 / 205
4. 生殖干细胞 / 206
5. 骨骼肌干细胞 / 206
6. 神经干细胞 / 207
7. 间充质干细胞 / 207
8. 用于研究干细胞功能障碍的模型 / 208
9. 负责干细胞功能障碍的因子 / 209
9.1 干细胞耗竭 / 209
9.2 微环境 / 209
9.3 DNA损伤 / 211
9.4 线粒体功能障碍 / 212
9.5 蛋白质稳态功能障碍 / 214
9.6 表观遗传学 / 214
9.7 干细胞代谢摄入变化 / 216
9.8 干细胞衰老和性别 / 216
10. 衰老相关干细胞功能障碍的常见治疗方法 / 217
10.1 异种共生 / 217
10.2 逆转录转座子 / 218
10.3 诱导多能干细胞 / 220
10.4 端粒延长 / 220
10.5 热量 / 221
11. 结论 / 222第十六章
衰老诱导干细胞功能障碍的治疗策略
1. 简介 / 223
2. 抗衰老研究的发展史 / 224
3. 靶向细胞外衰老因子的治疗通路 / 224
3.1 干细胞微环境的年轻化 / 224
4. 内在衰老因子与治疗通路 / 227
4.1 改善蛋白质稳态和自噬调节 / 227
4.2 调节氧化代谢及改善线粒体功能 / 228
5. 细胞核衰老为潜在治疗位点 / 228
5.1 靶向DNA损伤修复以恢复干细胞功能 / 228
5.2 表观遗传重编码 / 229
6. 结论 / 231第十七章
生物标记物在干细胞衰老中的作用及其在治疗过程中的意义
1. 干细胞及其治疗价值 / 232
2. 干细胞衰老的特征 / 234
3. 干细胞衰老的生物标记物 / 235
3.1 干细胞池枯竭 / 235
3.2 氧化应激 / 236
3.3 基因组不稳定性 / 238
3.4 端粒损耗 / 239
3.5 表观遗传学改变 / 240
3.6 miRNA特性改变 / 241
3.7 RNA剪接和核糖体系统缺陷 / 241
3.8 蛋白质稳态失调 / 242
3.9 细胞极性改变 / 242
3.10 线粒体功能紊乱 / 243
3.11 营养信号感知下调和细胞代谢 / 244
3.12 生态位恶化 / 245
3.13 循环因素 / 245
3.14 细胞间通信改变和炎症积累 / 246
3.15 细胞周期阻滞和细胞衰老 / 247
4. 潜在的治疗方法 / 247
5. 结论和展望 / 249第十八章
基于替代性基质细胞的老化治疗和再生
1. 简介 / 251
2. 单细胞生物体的衰老 / 251
3. 多细胞生物体的衰老 / 252
4. 衰老相关基因及其地位 / 253
5. 衰老相关疾病 / 256
5.1 阿尔茨海默病 / 256
5.2 帕金森病 / 257
5.3 癌症 / 257
5.4 结肠癌 / 258
5.5 皮肤癌 / 261
6. 衰老对基质细胞质量的影响 / 262
7. 老化干细胞的内在局限性 / 264
8. 基质细胞在衰老中的地位 / 265
9. 基质细胞治疗的优势和劣势 / 267
10. 干细胞再生和治疗衰老方面的缺陷 / 268
11. 利用干细胞来源的条件培养基进行治疗 / 268
12. 利用细胞外囊泡进行无细胞治疗 / 271
13. 组织微环境对无细胞治疗的线索和影响 / 272
14. 针对衰老和再生的细胞疗法 / 272
15. 结论和展望 / 273
第十九章
干细胞治疗在延缓朊病毒病中的作用
1. 简介 / 274
2. 朊病毒蛋白的发现 / 274
3.朊病毒病的治疗方法 / 277
4. 成体神经干细胞在朊病毒病治疗中的作用 / 278
5. 胚胎神经干细胞在朊病毒病中的治疗应用 / 280
6. 胚胎干细胞和诱导多能干细胞 / 281
7. 间充质干细胞 / 283
8. 小胶质细胞 / 284
9. 讨论 / 285第二十章
衰老相关疾病的传统医学：药物发现的意义
1. 简介 / 286
1.1 悉达 / 287
1.2 尤纳尼 / 289
1.3 阿育吠陀 / 290
2. 衰老 / 292
3. 衰老相关疾病 / 293
3.1 结直肠癌 / 293
3.2 神经退行性变性疾病 / 294
3.3 面部皱纹 / 294
3.4 头发变白 / 295
4. 临床应用 / 296
5. 传统医学在美学中的应用 / 296
5.1 罗勒 / 296
5.2 心叶铁线蕨 / 297
5.3 积雪草 / 297
5.4 人参 / 297
5.5 枸杞子 / 298
5.6 紫花蓟 / 298
5.7 洋甘菊 / 298
5.8 大豆 / 298
5.9 植物提取物对疾病的治疗 / 299
6. 传统医学在转化干细胞研究中的启示 / 300
6.1 间充质干细胞在衰老中的作用及传统药物的作用 / 301
6.2 草药在干细胞治疗中的潜在作用：增殖和分化 / 302
7. 结论 / 303
8. 未来展望 / 304
9. 发现药物的途径 / 304
缩略语表 / 306
作者名单 / 312