内容发布更新时间 : 2024/6/9 13:01:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

衰老的研究进展

摘要：衰老作为生物生长发育的必经阶段，历来受到人们的关注。随着研究水平的不断提高，人们对衰老机理的研究日益深入，学说纷呈。本文就当前研究较多的关于衰老的原因、机理作一综述。

关键词：衰老 衰老机理

引言：

衰老( aging，senescence)又称老化，通常是指在正常状况下生物发育成熟后，随年龄增加，自身机能减退，内环境稳定能力与应激能力下降，结构、组分逐步退行性变，趋向死亡的不可逆转的现象。衰老是一个持续发展的、动态的、缓慢渐进而复杂的过程。它的影响要到老年期通过人体系统功能失调、器官功能衰退、细胞变性及蛋白质和酶分子结构变化逐渐表现出来。主要表现为机体对环境刺激的适应能力减弱以至丧失，出现多种器官组织功能的衰退并影响健康。影响衰老的因素有很多，各种社会因素、经济、疾病、营养、遗传、生活习惯、环境及精神状态等都起着一定的作用，是很多因素共同作用的结果[1]。尽管衰老是一种自然规律，但随着对衰老机理研究的不断深入，延缓衰老就成为可能。目前对衰老机理的解释多种多样，形成了各种学说，这些学说最终归结为两大类型：一类为环境伤害衰老学说，其认为衰老是进行性和累积性破坏而产生的结果；另一类为遗传衰老学说，其认为衰老是机体有序的基因程序控制的[2]。 1 环境伤害致衰老理论 1.1 自由基学说

衰老的自由基( free radicals) 学说最早是Denham Harman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[3]。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。 1.2 线粒体DNA损伤学说

线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA)是细胞核外的重要物质，在能量代谢中作用显著。由于mtDNA自身修复能力有限，且裸露于线粒体内膜附近，不能得到有效地保护，在大量自由基环境中易遭受氧化破坏损伤，因此可使mtDNA发生大片段缺失、突变。由于mtDNA参与编码氧化呼吸链中的多个蛋白质亚单位，其损伤后可引起相关蛋白质的合成障碍，不能形成正常的呼吸链，进而影响ATP的合成，导致细胞所需的能量不足，从而出现一系列的衰老症状[4]。 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[5]。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。

1.4 神经内分泌功能减退学说

随年龄增加，激素及其活性物质的合成、分泌和调节功能等均发生不可逆的衰退性改变，而机体靶组织对这些物质的反应性也随之发生变化，这将促使机体内分泌系统功能发生紊乱和减退，从而加速衰老过程，其中神经内分泌系统的影响尤为突出。 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，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，平衡机能的失调等老化过程[6]。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年提出了自由基氧化糖基化衰老学说。这个结果使得某些氧化和糖基化衰老学说单独无法解释的现象得到了很好

的解答。 1.6 交联学说

交联学说认为体内甲醛、自由基等物质可引起生物大分子胶原纤维、弹性纤维的交联及蛋白质和DNA的交联，这些均可导致衰老的发生。胶原纤维间的交联可使纤维结缔组织过度交联，降低小分子物质的通透性，DNA双链的交联可在DNA解链时形成 “Y”形结构，使转录不能顺利进行，故这些交联可能引起各种不良后果而导致衰老。从非酶基化、脂质过氧化、以及氨基酸的代谢和损伤性反应过程中产生的活性羰基化合物，与蛋白质氨基酸残基的羰-氨交联反应，是生物体内典型的和最重要的老化过程，可造成脂褐素的聚积、血管硬化和组织交联老化，这往往难于修复，不易逆转，并最终导致机体衰老。 1.7 羰基毒化衰老学说

在20世纪90年代，留学瑞典的中国学者Yin和Brunk教授根据老年色素逐步形成的生物化学过程的研究，提出了羰基毒化衰老学说。该学说主要认为从非酶基化、脂质过氧化以及氨基酸的代谢和损伤性生化副反应过程中产生的活性羰基化合物与蛋白质氨基酸残基的羰—氨交联反应是生物体内典型的和最重要的老化过程，造成体内脂褐素的逐渐聚积、多种蛋白质的氧化糖基化应激，并最终导致机体衰老。自由基和氧化造成的早期伤害大部分容易被生物体辨认、吞噬、降解、去弃或修复，而羰—氨反应产生的后果，尤其是组织结构的老化往往难于修复，不易逆转，随年聚积。羰基毒化衰老学说与自由基衰老学说、非酶糖基化衰老学说密切相关，正在引起人们对衰老本质的新思考。羰基毒化与衰老已成为21世纪衰老理论和应用研究的一个重要的突破点，衰老机理研究正走进一个灿烂的新纪元。 2 遗传致衰老理论 2.1 端粒学说

1990年Harley提出较为完备的端粒—端粒酶假说，认为正常细胞的端粒缩短到一定程度时，会启动终止细胞分裂的信号，使细胞进入第一死亡期M1，并退出细胞周期而老化。该学说的主要内容包括：1)生殖系细胞中含有端粒酶，端粒长度保持稳定；2)正常体细胞不含端粒酶，端粒随细胞分裂逐渐缩短；3)病毒癌基因使细胞寿命延长；4)端粒继续缩短，细胞进入危机期，大多数细胞慢慢死