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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：①“衰老基因”的表

达；②基因密码受限；③重复基因耗损；④DNA修复功能下

降；⑤DNA抑制因子表达；⑥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：①与衰老有关的基因的研

究，包括长寿基因（如klotho基因、EF-1α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；②端粒及端粒酶

与衰老关系的研究；③DNA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