我们身体随年龄的增长而逐渐产生的变化，包括生理机能的减退、生殖.doc

掀開老化的秘密 周成功 我們身體隨年齡的增長而逐漸產生的變化，包括生理機能的減退、生殖能力的喪失等等，是人出生之後必然會經歷的老化過程。這個在生物世界中似乎是天經地義、無可逃脫的宿命，它背後究竟是什麼機制在決定？而為什麼不同生物之間彼此老化的速度會有天壤之別？這些都是在討論「我們為什麼會老？」時需要瞭解的問題。一般人對老化最簡單的解釋就是：機器用久了終究會損壞！但是這個解釋並沒有說明身体在老化過程中的損壞有沒有特定的原因；另外它也沒有讓我們瞭解為什麼老鼠到了二三歲就老死，而人可以活到100歲！ 因此要真正認識並且掌握老化的生物意義，我們必須從「我們為什麼會老？」和「我們怎麼變老的？」這兩個不同層次的問題切入。前者試圖去回答生物在演化的過程中，為什麼會得到會使個體老化的基因或是遺傳程式。而後者則試圖去瞭解在生命運作的過程中，是什麼樣的分子機制造成細胞、組織乃至個體呈現老化的特徵。就讓我們先從「我們為什麼會老？」這個問題開始罷！ 在回答「我們為什麼會老？」這個問題之前，我們先來澄清一個觀念，那就是「老」是不是一種病？我們都知道老人家很容易生病，年紀大了之後，全身每一個地方的功能都在逐漸衰退；隨之而來的是各種病痛乃至於最後的死亡。但是我們無法在老化的過程中找出一個特定的致病原因。因此「老」不是一種病！ 其次，每一個生命到老的時候，都會呈現出非常類似的特徵。因此我們是否可以說：老化是由一個有目的遺傳程式在控制？舉個例子：鮭魚在大海中生長成熟後會迴游到出生地產卵，之後這些鮭魚就會立刻老化死亡。好像鮭魚身體裡面有一個內建的遺傳程式，指揮牠的回鄉，產卵和死亡。像德國生物學家 August Weismann 在1889年甚至提出，老化的產生對生物族群的發展有其必要性，因為它可以清除老人而保留有限的資源給年輕的後代等等。 但是所謂的老化基因真的在生物演化上扮演重要的角色嗎？我們可以試著去回答一個想像的問題：在非洲的原野裡面，會不會看到很老的斑馬？答案明顯是否定的！斑馬在野外的存活率，會隨著年紀增加而急速降低，在野外你不會看到很老的斑馬，因為斑馬還沒有到老，也許就會因為生病、或是跑慢了一點而被獅子吃掉了。想要看到老的斑馬？只有在文明的世界裡，保護的環境下，在動物園裡！因此生物的老化是文明的產物。自然演化中沒有特別需要去發明出「老化」這個遺傳程式。 既然自然界中沒有發明出「老化」這個基因，那麼我們為什麼還會老？從演化生物學的觀點，有三個不同的理論來解釋老化產生的原因。首先是英國學者 Peter Medawar在1952年提出的「累積延遲發作的基因突變理論」。這個理論的基礎是說，任何基因突變如果對有生殖能力的年青人會帶來負面的影響，那麼帶了這些基因突變的人數，在族群中會愈來愈少而終至完全消失。這麼一來這些基因突變就等於被淘汰掉而不會在族群中流傳。 但Medawar 認為如果有些特定的基因突變對身體所造成的不良影響，不會發生在人年輕的時候，不影響年青人的生殖能力，而只有當人過了生殖期之後才會顯現。過去多數人在二、三十歲就死了，這些突變基因完全沒有發揮作用的機會。這些基因突變就不會被演化淘汰掉而保存在族群裡。代代相傳，這一類型的基因突變不斷地在族群中累積。一旦我們有機會多活三、五十年，那些累積的基因突變就有機會在老人身上展現它們的負面作用，使人變老。 這個理論有一個問題，那就是任何會產生老化現象的基因突變，縱使完全不影響年輕生物的生殖能力，在嚴酷的天擇壓力下仍然是會被淘汰掉的！譬如說任何基因突變會使生物跑的慢一點，或是免疫力降低了一些，都會使這個生物很容易被敵人吃掉，或是容易被感染而死亡。換言之，這些與老化相關的基因突變必須仍然對生物有些好處，它們才可能在天擇壓力下保存下來。1957年，美國演化生物學家 George C. Williams提出了他的修正版的「累積延遲發作的基因突變理論」。 Williams的修正理論簡單說來就是：年輕必須付出的代價。譬如說身體的運作是由許多遺傳程式所控制，有些遺傳程式的運作對年輕的生命很好，但在運作過程會產生一些副作用，這些副作用開始的時候看不到，但累積久了在年老人身上就可能突顯出來。或者說，某些基因對年輕的生物來說很好，能夠增加年輕生物的活動力，但是在增加活動力的同時，對身体會產生一些潛伏的傷害，這些潛伏的傷害，只有到晚年才會顯現出來。對中國人來說，這其實是大家熟悉的觀念，年輕媽媽生產後要作月子調養身体，如果年輕時身體沒有調養好，到晚年就容易百病叢生了。 第三個就是「生命的投資的抉擇理論」。這個學說是由英國演化生物學家 Thomas Kirkwood在1977年所提出。Kirkwood認為每一個生命個體，從外界攝取的食物或是能量是有限的。因此生命個体對有限資源如何應付生命多方面的需求，必須發展出特別的策略才能適