肌肉骨骼系统的疾病是引起慢性疼痛和功能障碍的主要原因。虽然该系统的各种成分再生能力很强，但它们仍然可能劳损、损伤或发炎。随着年龄的增长，身体各机能的再生能力也随之减弱，这就让老年人成为肌肉骨骼障碍疾病的高发人群之一。
肌肉骨骼障碍包括哪些疾病
肌肉骨骼障碍是该类疾病的总称，其包括骨关节炎、骨质疏松症、肌肉减少症、椎间盘退行性病变等。其中骨关节炎是一种最常见的致残性肌肉骨骼疾病。骨关节炎（OA）是一种在活动关节中产生的疾病，它是老年人慢性疼痛和残疾的元凶之一。许多研究已经报道了衰老细胞会在老年软骨中积累并且参与骨关节炎的发生。通过在小鼠膝盖注射衰老细胞会产生类似于骨关节炎的症状，这证明了细胞衰老是骨关节炎产生原因之一。
骨质疏松症则表现为总骨量减少和骨折的风险增加。衰老过程中骨质流失的原因是骨形成的减少和骨髓脂肪生成的增加。衰老还与骨骼肌质量和功能的显著降低相关联，这种骨骼肌机能的降低被定义为肌肉减少症，这会导致老年人衰弱并增加死亡率。椎间盘退行性病变（IVDD）被认为是衰老过程中的自然进程，通常与慢性背部疼痛有关。
衰老，导致肌肉骨骼障碍的元凶
免疫力的破坏是一个过程，如果人们在生活中不太注意一些习惯，这些习惯久而久之就成为了我们免疫力的杀手。
除了日常损耗带来的威胁，多项研究表明，衰老是导致肌肉骨骼障碍的元凶之一，但也是研究如何治疗肌肉骨骼障碍的突破口之一。例如针对具有致残性的骨关节炎，通过p16-3MR转基因小鼠（由p16INK4A的启动子启动转录合成Renilla荧光素酶（发光检测）、单体RFP和Ⅰ型单纯疱疹病毒胸苷激酶（HSV-TK）的缺失突变功能结构域）。利用该小鼠可通过体内发光和mRFP荧光鉴定来分离p16INK4A阳性的细胞。
其次，HSV-TK可通过更昔洛韦（GCV）治疗特异性清除p16INK4a阳性细胞）或药理方法，从而在创伤后骨关节炎小鼠模型中实现对衰老细胞的选择性清除，这会阻止OA的进一步发展，同时也会增加细胞外基质（ECM）成分的合成，降低基质金属蛋白酶MMP-13和白介素IL-1β的表达，最终减轻病痛。
此外，消除自然衰老中积累的p16INK4a细胞可以减轻软骨退化。在骨关节炎患者的软骨细胞中，使用UBX0101处理可以增加ECM蛋白的合成，并有利于再生环境的形成；另一种可以促进衰老细胞裂解的药物非诺贝特（fenofibrate，一种PPARα激动剂）可以减轻IL-1β处理后人软骨移植物中的蛋白聚糖的损失。通过抑制抗凋亡蛋白c-IAP ½（细胞凋亡抑制蛋白，cell inhibitor of apoptosis protein）来局部消除衰老细胞，这可以在创伤后骨关节炎大鼠模型中减少SASP的分泌并促进再生。
最后，越来越多的证据表明，靶向与SASP相关信号网络中的分子（例如雷帕霉素和二甲双胍）有利于软骨再生环境的形成，并在临床前期的研究中发挥有益作用。
衰老细胞清除疗法及其分子靶点
对于骨质疏松而言，研究表明通过穿刺检查老年人类和小鼠发现他们的成骨祖细胞、成骨细胞和骨细胞中有均有较高水平的p16INK4a表达。Ercc1-/Δ是一种由于DNA修复功能受到损坏的早衰小鼠模型，其DNA的损伤会逐渐积累。通过对这种小鼠进行衰老细胞清除的鸡尾酒疗法，即使用达沙替尼（Dasatinib，具有多种功能的抗癌药物；上表）加上槲皮素（Quercetin，具有多种功能的多酚）进行治疗后，发现其骨中矿物质含量和密度均有增加。
另外，通过基因工程方法（INK-ATTAC小鼠：p16INK4a+细胞含有p16INK4a启动子报告基因，并含有FK506结合蛋白（FKBP）和caspase 8（Casp8）组成的融合蛋白表达系统。在该小鼠模型中，合成分子AP20187可诱导FKBP-Casp8二聚化，进而可通过caspase依赖的细胞凋亡反应选择性杀死p16INK4A阳性的细胞，另外药理方法（Dasatinib+Quercetin）处理可以增强抗吸收途径和合成代谢途径，从而增加老年小鼠的骨量和骨强度并降低由于放射治疗引起的骨损失。多项临床前期研究表明，对氧化应激起抑制作用的分子可延缓骨细胞的衰老并减少SASP的分泌，并改善骨骼结构。
一项研究证实了细胞衰老在促进肌肉衰弱中的作用，这有益于肌肉减少症的治疗。衰老细胞清除疗法D+Q处理的老年小鼠身体机能（行走速度、耐力和抓力）得到了显著改善。
最近的研究也表明肌卫星细胞衰老是肌肉减少症发病的关键。肌卫星细胞是驻留的肌肉干细胞，它是损伤或运动后骨骼肌再生和发育所必需的，在这个过程中卫星细胞会打破静止状态，进行增殖并促进肌肉纤维的修复和生长。在衰老的骨骼肌（28-32月龄）和早衰小鼠中，卫星细胞转换的激活受到衰老转换的影响，这可以通过SA-β半乳糖苷酶染色加深以及p16INK4a和Igfbp5的表达量的增加来证明。研究发现老年人卫星细胞的衰老是由线粒体自噬降低和ROS增加引起的，通过抑制p16INK4a和ROS或激活自噬作用可以恢复卫星细胞的功能和肌肉再生。此外，通过促进Smad3介导的CDKs表达上调（如p15INK4B和p21WAF1 / Cip1）。转化生长因子TGF-β信号通路也参与了卫星细胞的衰老，抑制TGF-β信号传导可促进衰老小鼠的肌肉再生。衰老的纤维/脂肪形成祖细胞和有丝分裂后的肌纤维也在衰老小鼠运动后的骨骼肌中发现，这些衰老细胞亚型在肌肉衰减症中的作用有待进一步研究。
此外，机体其他细胞类型的衰老也可能导致肌肉减少症，将衰老的前体脂肪细胞移植到健康小鼠中会明显导致其身体机能障碍和肌肉衰弱，这有力地证明了这个观点。
最后，在退行性肌肉萎缩性疾病，如肌肉营养不良的小鼠模型中也有相关卫星细胞衰老的报道，这表明细胞衰老在其他肌肉萎缩状况的病理中也起作用。
关于椎间盘退行性病变的治疗研究表明，用D+Q清除早衰小鼠的衰老细胞会增加椎间盘髓核（NP）中蛋白聚糖的水平，这表明组织中的细胞外基质情况有所改善。用姜黄素或邻香兰素（o-vanillin）清除衰老的人类髓核细胞会增加Ki-67阳性细胞的数量并降低SASP的分泌，并促进胞外基质成分的合成。与年轻小鼠相比，特异性清除衰老的p16-3MR小鼠中的p16INK4a阳性细胞可以改善了聚集性蛋白聚糖的破碎和椎间盘的组织学状态，即促进聚集性蛋白聚糖的表达和抑制MMP-13的表达。
细胞老化 衰老之源
人体是由成千上万个细胞组成，衰老的本质就是细胞的老化。正如肌肉骨骼障碍疾病同衰老细胞密不可分一样，还有很多疾病都是因为细胞衰老导致的。其实人体内的细胞每天都在经历新生到死亡的过程，只是当新生细胞赶不上死亡细胞的速度时，衰老就开始悄然而至。例如我们熟知的免疫细胞，不仅有抵御外来病毒细菌的作用，还有清除衰老死亡细胞的功能，一旦它们的数量和质量下降，工作效率自然降低，抵御外来入侵细菌的能力便会减弱，清除衰老死亡细胞的速度也会降低，导致我们新陈代谢迟缓，不能够及时补给日常生活中的损耗。
细胞存储技术的发明与进步一定程度上解决了衰老对于我们身体健康的威胁。虽然细胞也会衰老退化，但是年轻健康的细胞却能在生物技术的辅助下被冻存起来，保持其良好的状态。当我们身体“库存”告急时，这些存储的细胞可以通过先进的手段激活复制，为身体及时补充弹药。这也是细胞存储又被称作“生命银行”的原因所在。
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