衰老机制的研究进展.doc

 衰老机制的研究进展 摘要：不同物种,同一个体的不同组织和细胞,它们的衰老速度并不相同。究其原因,遗传与环境都能影响衰老的进程。个体的平均寿命和物种的最高寿限可以从不同侧面反映衰老的进程。目前认为平均寿命主要与环境相关,而物种最高寿限与遗传相关。从两者的关系看,不良环境影响是通过对遗传物质或其产物的作用而影响衰老的进程。从遗传因素看, 衰老并非由单一基因或单一作用所决定, 而是一连串基因激活和阻抑及其通过各自产物相互作用的结果。DNA (特别是线粒体DNA )并不像原先设想的那样稳定, 目前业已证明, 包括基因在内的遗传控制体系可受内、外环境,特别是氧自由基等损伤因素的影响, 从而加速衰老的进程。 关键词：衰老 环境 遗传 正文 衰老是多因素协同引起的生命渐趋弱化的过程,可引起生理功能相应减弱、适应能力和抵抗力下降等综合表现。揭示衰老的机制, 探索出高效、安全可靠的抗衰老方法,这就是衰老生物学和老年医学研究的重要领域。近几十年来, 随着各边缘学科的飞速发展, 人类对于衰老的认识也从整体动物水平推进到了细胞和分子水平, 在大量实验证据的基础上提出了许多学说, 最终归结为两大类型: 一类为环境伤害衰老研究, 另一类为遗传衰老研究。[1] 环境伤害理论 1.1 自由基学说 衰老的自由基学说最早是Denham H arman于1955年提出来的。这种学说认为, 体内许多物质代谢中产生过氧化的自由基, 使机体内的自由基处于不平衡状态, 过量的自由基就会引起机体损伤, 会引起不饱和脂肪酸氧化成超氧化物, 形成脂褐素, 氧自由基过多会破坏细胞膜及其他重要成份, 使蛋白质和酶变性, 当自由基引起的损伤积累战胜了机体的修复能力, 导致细胞分化状态的改变、甚至丧失, 从而导致和加速衰老。这一学说受到了很高的重视, 但随着研究的深入, 自由基学说的核心衰老学说地位已经动摇, 因为这个学说有着许多的牵强之处, 也遇到了许多实验结果造成的困惑和反驳。[2-3] 1.2线粒体学说 自1989 年Linnane[4]等提出线粒体衰老假说以来,人们越来越关注线粒体DNA( mtDNA) 与衰老关系的研究。线粒体学说是近年揭示衰老机制的重要理论。线粒体是氧化磷酸化和细胞内ATP形成的主要场所, 有细胞“动力厂”之称, 在能量的释放和转换中起重要作用。线粒体产生能量的能力随增龄而减弱, mtDNA 易受氧化损伤, mtDNA氧化率高于核内DNA, 当足够数量的线粒体受到严重损伤后, 细胞的功能严重受损, 当器官有足够数量的细胞受损时这个器官的功能就会减弱。Wallaee 推测, 有几种老年人常见病(2型糖尿病、帕金森氏病和阿尔采末病) 能与线粒体功能减弱有关。日前许多国家实验室已把mtDNA 的损伤和抗损伤作为抗衰老药物的重要指标。[5] 1.3免疫功能退化学说 在正常情况下, 机体的免疫系统不会与自身的组织成分发生免疫反应, 但机体在许多因素影响下, 免疫系统把自身的某些组织当作抗原而发生免疫性反应。 这种现象对正常机体的细胞、组织和器官产生许多有害的影响, 使机体产生自身免疫性疾病, 从而加速机体的衰老与死亡。随着年龄的增加, 机体免疫系统功能下降, 如T 淋巴细胞功能下降, 导致机体对疾病的抵抗力减弱, 而且免疫系统的可靠性也下降。而人老胸腺退化, 胸腺素分泌减少, 故免疫机能下降, 导致老年自身免疫增加, 产生的抗体不分敌我, 破坏自身的细胞, 这也是衰老的原因之一。[6] 1.4内分泌功能减退学说 胸腺和性腺功能减退与衰老进程是平行的, 芬奇认为脑是内分泌引起衰老的中枢神经内分泌系统, 即丘脑下部与垂体组成的体系, 对全身内分泌有重要作用。神经内分泌系统功能降低与机体衰老有密切关系, 随着年龄的增加, 机体靶组织对某些激素或活性物质的反应性发生改变或明显降低( 如受体表达的的降低) 。内分泌系统合成功能以及分泌、调节功能等都发生某些衰老性改变, 这些因素促使机体整个内分泌系统功能的紊乱和减退, 从而加速了机体衰老过程。其中, 神经- 内分泌系统的影响尤为突出。[6-7] 1.5糖基化衰老学说 糖基化衰老学说是作为分子水平的又一个重要的衰老学说, 可称之为美拉德反应衰老学说[8],在20 世纪80 年代走进了老年医学的实验室, 该学说指出: 糖基化造成的蛋白质的交联损伤是衰老的主要原因, 由此造成结构蛋白的硬化和功能酶如抗氧化酶和DNA 修复酶等的损伤, 还会造成能量供应的减少, 代谢功能的降低, 平衡机能的失调等等老化过程。糖基化造成的蛋白质的交联硬化、逐渐变性是造成血管、肾脏、肺叶和关节提前老化的关键因素。氧化和糖基化既互相独立, 又互相联系,所以,Kristal和Yu在1992年提出了自