衰老及衰老机制.doc

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1、衰老及衰老机制一、衰老的定义衰老（senescence,senility,aging)是指生物体整个生命周期中的一个随时间进展而表现出的形态和功能不断衰退、恶化直至死亡的过程。衰老具有如下特征：（1）累积性（cumulative)：衰老是一漫长的过程，是一些轻度或微量变化长期逐步累积的结果，并非一朝一夕所致。（2）普遍性（universal)：衰老是多细胞生物普遍存在的，是同种生物在大致相同的时间范围内都可表现出来的现象。（3）渐进性（progressive)：衰老是一持续渐进的演变过程且逐步加重，一旦表现出来则不可逆转。（4）内生性（intrinsic):衰老源于生物固有的特性（如遗传），不

2、是环境造成的，但受环境的影响。（5）危害性（deleterious)：衰老过程对生存不利，使机体功能下降乃至丧失，机体越来越容易感染疾病，终致死亡。这就是所谓衰老的丘比特（Cupid)标准。由此可见，衰老是生物体从生殖成熟后才开始或加速的可以预计的具有累积性、普遍性、渐进性、内生性和危害性的生命过程。在此过程中，机体越来越容易丧失功能、感染疾病，终致死亡。二、衰老的机制衰老的机制比较复杂，目前沿不能用一种理论来加以解释，衰老很可能是多种因素综合作用的结果。这些因素有些是独立起作用 ，有些则可能是相互依存的，且不同组织细胞的衰老形式也不尽相同。目前还不知道遗传物质是否在个体生命刚开始时就预先有程

3、序安排，到一定时间促发生长、发育、成年，再到一定的时候又促发衰老或是通过遗传转录的错误，或是染色质的损害，造成遗传不稳定而引发衰老。关于衰老机制的研究，已从整体水平、器官水平、组织水平发展到细胞水平、分子水平及基因水平，不仅有宏观研究，还发展到微观研究。有关衰老机制的学说很多，主要有遗传程序衰老学说、自由基学说、神经内分泌学说和免疫衰老学说等。1.遗传程序衰老学说该学说认为衰老如同生长、发育、成熟一样，均是由遗传程序决定的。这种遗传程序使生物体按时表达出生长、发育、成熟、衰老的生命现象。也就是说这种遗传程序像一个“生物钟”支配着这些生命现象循序展开。目前的实验已经证明这个“生物钟”就是细胞核内

4、的脱氧核糖核酸（DNA），它控制着生物个体的衰老程序。然而，DNA如何控制衰老？目前仍不清楚，猜测有以下几种可能：“衰老基因”的表达；基因密码受限；重复基因耗损；DNA修复功能下降；DNA抑制因子表达；基因突变。在遗传程序衰老学说中，目前研究较热闹的领域有：与衰老有关的基因的研究，包括长寿基因（如klotho基因、EF-1基因、Bcl-2基因等）、抑癌基因（如p53、p21、p16、Rb等）、衰老相关基因（SAG）、MORF4基因、WRN基因等；端粒及端粒酶与衰老关系的研究；DNA甲基化及线粒体DNA损伤与衰老关系的研究。2.自由基学说自由基是由细胞代谢过程中不断产生的带有一个以上不配对电子的

5、原子、原子团或分子，主要有氧自由基、羟自由基、过氧自由基、氮氧自由基等。自由基具有高度氧化活性，在体内可直接或间接的发挥强氧化剂作用，损伤生物体的大分子或多种细胞成分，主要有蛋白质氧化、DNA突变甚至断裂、脂质氧化、细胞膜起泡等。这些损伤反应正是细胞凋亡的特征，而细胞凋亡正是衰老细胞的死亡形式。细胞凋亡造成组织器官细胞数量的减少，引起组织器官出现衰老的病理改变（如脑萎缩）。随着年龄的增加，机体体内的自由基数量也增加，衰老组织和器官对自由基的清除能力也减退，造成体内自由基不能完全清除而积累，自由基的增加反过程又促进细胞的凋亡，从而加重组织器官衰老的病理改变。目前有不少的实验证实，抗氧化活性物质可

6、通过阻止细胞凋亡，从而起到延缓衰老的作用。3.神经内分泌学说该学说认为机体生长、发育、衰老、死亡均受神经内分泌系统控制。下丘脑是调节全身植物神经功能的中枢，起着重要的神经内分泌换能器的作用。随着增龄，下丘脑发生明显老化，下丘脑功能也显著衰退，使各种促激素释放激素的分泌减少或功能降低，垂体及其下属靶腺功能全面衰退，从而引起衰老。有研究显示老年雄性大鼠与青年雄性大鼠相比，其弓状核轴-树突触减少51%，轴-体突触减少57%，突触前后膜变薄、变短或不连接，树突段缺乏神经微管，神经数量减少，神经胞浆内出现包涵体，提示弓状核的这些变化与衰老密切相关。因此，有研究者认为，下丘脑、垂体、肾上腺是调节衰老过程的主要场所，提出“老化钟”就在下丘脑，衰老时神经内分泌系统的功能变化导致或调控着全身功能的退行性变化。4.免疫衰老学说该学说认为衰老与机体免疫功能减退和自身免疫增强有关。有研究显示，人体衰老过程中，免疫细胞（T细胞、B细胞）绝对数目减少且亚群发生变化，T细胞对有丝分裂原刺激的增殖反应能力下降，而B细胞对外来抗原的反尖能力下降，但对自身抗原的反应能力增强，从而造成感染性疾病、自身免疫性疾病和恶性肿瘤的发生率明显增加。然而，免疫系统的变化是衰老的原发效应还是继发效应尚不清楚。因此，免疫衰老学说的意义有待进一步评价。