千百年來,人們一直充滿對青春長駐、延年益壽的向往。但只有揭開衰老之謎,才能使人類最大限度地延長生命。探索衰老發生的機制既是一個古老的問題,又是一個嶄新的科研領域。隨著科學研究的進步,衰老機制的研究也從細胞水平進入到分子水平,各種理論層出不窮,其中頗為流行且影響較大的有“差誤成災”理論。
遺傳密碼遭“篡改”
所有的生命個體,都是生與死的對立統一。人之所以活著,就是因為構成人體組織器官的細胞時時刻刻都在進行著新陳代謝。換句話說,人體每天都有細胞死去,也有新的細胞產生。據測定,人體大約由500萬億到600萬億個細胞,這些細胞穩定地構成人體各組織器官,依賴于細胞復制的穩定性。細胞核中的脫氧核糖核酸(DNA)是遺傳物質,有復制核糖核酸(RNA)及合成蛋白質的功能。在此過程中一旦發生微小差異,就會產生有缺陷的基因、RNA和蛋白質,反復積累就會引起重大改變,影響細胞復制的穩定性。由于各種有害因子,如放射線、自由基、有害化學物質等長期作用,使DNA的復制、RNA的轉錄、蛋白質的合成都會“走樣”,發生差錯。隨著年齡增長,日積月累,差誤不減反增,癌癥等疾病和衰老隨之而至。
轉錄過程,誤差猶存
新的差誤成災學說是由研究生命起源前化學的先驅萊斯利·奧格爾于1963年提出的。學者們在細胞水平和分子水平進行觀察研究的時候,發現RNA在閱讀、轉錄、翻譯等合成蛋白質的過程中也可以發生誤差,引起衰老。在這個過程中有許多酶參與,如各種聚合酶和轉錄酶,這些酶類也難免會發生偶然誤差。由于“自我加速作用”(按指數增加),差誤將愈演愈烈,達到成災的比例后,便引起細胞衰老和死亡。奧格爾估計,誤差成災發生率為3/108~1/104(千萬分之三到萬分之一)。
很多學者發現,RNA比DNA更容易發生差誤。日本學者江上信雄用家蠅做實驗,發現衰老的家蠅蛋白質合成能力明顯下降,合成蛋白質的酶發生差誤,結果RNA傳遞與復制蛋白質的能力下降。對魚的研究也發現,高溫、射線等能加速細胞衰老和死亡。
雖為假說,仍有意義
奧格爾的差誤成災理論簡單明確,而且根據預見所做的許多具體實驗,得出了令學者們信服的結果。但也有置疑:蛋白質合成差誤隨年齡增長而增加的理論,很難直接測定;間接實驗的結果往往有差別,并不一致;酶改變的真實原因難以確定,因為影響因素較多。有科學家試用分析蛋白質構象差異的敏感方法觀察,并未檢出異常蛋白質在衰老動物體內集聚。因此,該理論目前仍處于假設階段。
外界環境改變無疑會影響機體的衰老過程,但如何用實驗來證實哺乳動物的衰老機制,困難很大,因為哺乳動物的內環境穩定機制,可以在一定程度上減少外界環境的干擾。對人類來說,社會環境的影響更難以用動物闡明。但無疑的是,減少體內自由基的產生,改善環境并避免有害環境因素對人的危害,肯定會減少“差誤”發生率,從而使人長壽。
衰老原因很多,但總離不開遺傳和環境兩個方面。有人把人的壽命比作一個等腰三角形的面積,這個三角形的底邊是父母的遺傳因子,是固定的;兩個腰是環境因子,包括社會環境、自然環境、家庭、工作、生活、勞動、疾病與醫療條件等,這些都是可變的。雖未闡明衰老本質,卻形象生動的說明了遺傳、環境與壽命的關系。由此可見,人的長壽有一定的遺傳因素,但更重要的是在于后天的爭取。