胞长时间处于静止期，只有通过适当信号激活细胞才开始发挥再生和修复功能，这种静止状态能保护干细胞免受氧化应激造成的损伤。而在间充质干细胞体外培养时，外界刺激导致多种分子途径激活，如肿瘤抑制剂p53信号通路相关基因在间充质干细胞长期培养后表达上调，导致细胞衰老及凋亡。体外长期培养诱导p21WAF1/CIP1和p16INK4A表达增加，引起细胞周期阻滞，细胞逐渐走向衰老，信号转导和转录活化因子3表达也异常升高，导致神经干细胞终末分化为神经胶质细胞，而不是神经元。以上这些信号通路的改变影响细胞的增殖、分化及衰老。
 

线粒体是细胞的“能量工厂“和代谢调控中心，其功能稳定对维持细胞活力、组织稳态及机体健康至关重要。人间充质干细胞在体外传代培养过程中可以观察到随传代次数的增加线粒体融合增加、分裂减少，同时细胞内ATP产生减少、活性氧堆积，导致细胞代谢紊乱，抗氧化能力降低。堆积的活性氧会损伤细胞内的蛋白质、脂质和DNA，进而激活p53和pRb信号通路，导致细胞周期停滞，引起间充质干细胞体外衰老，主要与衰老标志物的表达增加有关，包括β-半乳糖苷酶、p16INK4a和p21。
 

出自《改善间充质干细胞体外培养效率的策略分析》作者杨羽茜，徐丹，刘忠山 。