衰老是一個復雜的現象，有關衰老的學說很多，包括基因學說、細胞突變學說、自由基理論以及神經內分泌學說等。衰老相關性疾病主要包括腫瘤、2型糖尿病、心血管疾病和神經退化性疾病等，造成社會和經濟的負擔。衰老研究的主要目的是干預機體衰老和衰老相關性疾病的進程，從而延長生命。本章從衰老的免疫學說和干細胞理論的角度，探討衰老的細胞生物學特點、衰老與疾病的關系以及細胞技術在抗衰老中的應用。

衰老在機體的細胞和系統水平上表現出明顯的變化。細胞水平衰老的特點是分裂細胞的細胞周期阻滯，各種形式的細胞損傷或者壓力能夠誘發細胞衰老。此外，衰老細胞通常下調增殖相關的基因，高表達炎癥因子和其他調節免疫反應的分子。衰老引起的最明顯的現象是免疫系統的失調，包括免疫衰退和慢性炎癥。免疫系統的衰退削減了針對腫瘤細胞和病原體的免疫保護作用，同時慢性炎癥狀態增加了自身免疫性疾病的風險。因此，人類衰老表現為衰老相關性疾病的發病率增高，例如腫瘤、代謝綜合征、自身免疫性疾病、感染、心腦血管疾病和神經退行性病變。

眾所周知，組織的維持和再生依賴于干細胞，越來越多的證據表明，干細胞隨著年齡的增長而衰退，出現細胞功能的改變。衰老的干細胞理論認為，組織內的間充質干（祖）細胞維持機體穩態。以干細胞為基礎的衰老影響治療效果，且越來越多的研究指向應用干細胞治療衰老相關性疾病或狀態。

最大攝氧量（VO ₂ max）是循環呼吸系統的最主要指標，VO ₂ max每10年下降≥4～5ml/（kg·min），主要因素是最大心輸出量降低和動靜脈氧分壓差增加。

25～30歲以后出現肌肉容積減少，80歲前，喪失平均40%的肌肉容積，老年人（>60～70歲）肌力減低的主因是肌肉質量下降。據統計，5%～13%年齡60～70歲者和11%～50%年齡≥80歲者的肌肉量減少。其中與年齡相關的因素包括：漸進性的肌肉退化、肌衛星細胞消失、蛋白質合成低下、增加的促炎癥因子水平、氧自由基等。

臨床上尚無有效的衰老生物學標志，早期有效地識別衰老有利于采取延長生存期的措施。最近研究顯示，Klotho蛋白是衰老抑制蛋白，也是骨和礦物質代謝重要的調節因子。Klotho基因剔除小鼠生存期縮短，呈現衰老狀態 ^［9］。臨床研究顯示，老年患者體內，血清游離Klotho水平明顯下降。相反，增加的血清Klotho水平促進人體健康 ^［10］。

選擇適合的標志評價衰老干細胞是非常重要的，主要包括端粒長度縮短，細胞凋亡率增高，擴增能力下降和氧化損傷增加。