衰老是一个复杂的现象，有关衰老的学说很多，包括基因学说、细胞突变学说、自由基理论以及神经内分泌学说等。衰老相关性疾病主要包括肿瘤、2型糖尿病、心血管疾病和神经退化性疾病等，造成社会和经济的负担。衰老研究的主要目的是干预机体衰老和衰老相关性疾病的进程，从而延长生命。本章从衰老的免疫学说和干细胞理论的角度，探讨衰老的细胞生物学特点、衰老与疾病的关系以及细胞技术在抗衰老中的应用。

衰老在机体的细胞和系统水平上表现出明显的变化。细胞水平衰老的特点是分裂细胞的细胞周期阻滞，各种形式的细胞损伤或者压力能够诱发细胞衰老。此外，衰老细胞通常下调增殖相关的基因，高表达炎症因子和其他调节免疫反应的分子。衰老引起的最明显的现象是免疫系统的失调，包括免疫衰退和慢性炎症。免疫系统的衰退削减了针对肿瘤细胞和病原体的免疫保护作用，同时慢性炎症状态增加了自身免疫性疾病的风险。因此，人类衰老表现为衰老相关性疾病的发病率增高，例如肿瘤、代谢综合征、自身免疫性疾病、感染、心脑血管疾病和神经退行性病变。

众所周知，组织的维持和再生依赖于干细胞，越来越多的证据表明，干细胞随着年龄的增长而衰退，出现细胞功能的改变。衰老的干细胞理论认为，组织内的间充质干（祖）细胞维持机体稳态。以干细胞为基础的衰老影响治疗效果，且越来越多的研究指向应用干细胞治疗衰老相关性疾病或状态。

最大摄氧量（VO ₂ max）是循环呼吸系统的最主要指标，VO ₂ max每10年下降≥4～5ml/（kg·min），主要因素是最大心输出量降低和动静脉氧分压差增加。

25～30岁以后出现肌肉容积减少，80岁前，丧失平均40%的肌肉容积，老年人（>60～70岁）肌力减低的主因是肌肉质量下降。据统计，5%～13%年龄60～70岁者和11%～50%年龄≥80岁者的肌肉量减少。其中与年龄相关的因素包括：渐进性的肌肉退化、肌卫星细胞消失、蛋白质合成低下、增加的促炎症因子水平、氧自由基等。

临床上尚无有效的衰老生物学标志，早期有效地识别衰老有利于采取延长生存期的措施。最近研究显示，Klotho蛋白是衰老抑制蛋白，也是骨和矿物质代谢重要的调节因子。Klotho基因剔除小鼠生存期缩短，呈现衰老状态 ^［9］。临床研究显示，老年患者体内，血清游离Klotho水平明显下降。相反，增加的血清Klotho水平促进人体健康 ^［10］。

选择适合的标志评价衰老干细胞是非常重要的，主要包括端粒长度缩短，细胞凋亡率增高，扩增能力下降和氧化损伤增加。