生理性衰老的機(jī)理研究概述

粱治學(xué)　胡燕

【摘要】 本文通過(guò)對(duì)衰老機(jī)理不同學(xué)說(shuō)的分析研究，將其歸納為遺傳衰老研究和環(huán)境傷害研究?jī)蓚€(gè)方面，提出這些學(xué)說(shuō)從不同角度對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了深入的探索，各種因素通過(guò)各種途徑各樣機(jī)制加速衰老，可能是衰老的普遍機(jī)制。

【關(guān)鍵詞】衰老；機(jī)理；研究；進(jìn)展

【中圖分類號(hào)】R363 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2015）02-0085-01

基金項(xiàng)目：甘肅省高等學(xué)校科研項(xiàng)目資助（NO.2013B-134）

1 遺傳因素相關(guān)學(xué)說(shuō)

1.1基因控制學(xué)說(shuō)

該學(xué)說(shuō)認(rèn)為生物體的衰老與基因的調(diào)控有關(guān)，生物體內(nèi)存在與衰老有關(guān)的衰老基因、長(zhǎng)壽基因和凋亡基因。正是由于這些基因的調(diào)控從而造成不同種類生物間的壽命差異很大 ，而同一種群不同個(gè)體之間的壽命差異也很大，并且這種差異具有遺傳傾向。而凋亡基因則使細(xì)胞開(kāi)始程序性死亡，目前研究較多的細(xì)胞衰老相關(guān)基因主要包括MORF4、p21、p16和p53等 ，這些基因在衰老過(guò)程中所起的作用日益明確。

1.2體細(xì)胞突變學(xué)說(shuō)

該學(xué)說(shuō)于 1958年由 Failla[1]首先提出，他認(rèn)為當(dāng)人體細(xì)胞的基因受到某種因素的損傷時(shí)體細(xì)胞發(fā)生突變，使細(xì)胞功能下降，從而導(dǎo)致機(jī)體的衰老。此后，Curtis和 Miller運(yùn)用小鼠研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)壽品系再生肝分裂細(xì)胞的畸變率明顯低于短壽品系[2]。

1.3端粒縮短學(xué)說(shuō)

自 1973年 Olovnikov提出該學(xué)說(shuō)以來(lái)即引起了研究者的極度重視，經(jīng)過(guò)近 20年的研究總結(jié)，1990年 Harley進(jìn)一步完善了該學(xué)說(shuō)，其核心思想是位于染色體端部的染色粒 （端粒 ） 的長(zhǎng)度與衰老和壽命密切相關(guān)。

1.4線粒體DNA損傷學(xué)說(shuō)

自 1989 年 Linnane等提出線粒體衰老假說(shuō)以來(lái) ，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注線粒體 DNA （mtDNA）與衰老關(guān)系的研究。線粒體學(xué)說(shuō)是近年揭示衰老機(jī)制的重要理論。線粒體是細(xì)胞能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng) ，在細(xì)胞合成、 細(xì)胞轉(zhuǎn)化及信息傳遞過(guò)程中起重要作用，線粒體是氧化磷酸化和細(xì)胞內(nèi) ATP 形成的主要場(chǎng)所 ，有細(xì)胞“動(dòng)力廠”之稱。

1.5細(xì)胞凋亡學(xué)說(shuō)

細(xì)胞凋亡即程序化細(xì)胞死亡是機(jī)體衰老過(guò)程中具體到細(xì)胞水平的體現(xiàn) ，與衰老密切相關(guān)。通過(guò)以上機(jī)制，細(xì)胞凋亡的結(jié)果使體細(xì)胞特別是具有重要功能的細(xì)胞數(shù)量減少，造成其所組成的重要器官進(jìn)行性衰老過(guò)程。

2 損傷因素相關(guān)學(xué)說(shuō)

2.1自由基學(xué)說(shuō)

有關(guān)衰老機(jī)理的學(xué)說(shuō)，最具有影響力的學(xué)說(shuō)是由Harman于1956 年提出的自由基學(xué)說(shuō)。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為引起人類衰老的主要原因就是細(xì)胞代謝過(guò)程中不斷產(chǎn)生自由基。自由基是具有一個(gè)以上的不成對(duì)電子的分子或原子的總稱，是存在于機(jī)體內(nèi)的帶獨(dú)立電子的游離物質(zhì)。它們來(lái)自生物體的代謝產(chǎn)物，也可能來(lái)自環(huán)境的物理輻射和化學(xué)物質(zhì)。

2.2免疫學(xué)說(shuō)

Walford于1962年首先提出衰老的免疫學(xué)說(shuō) ， 認(rèn)為免疫系統(tǒng)從根本上參加了正常脊椎動(dòng)物的衰老過(guò)程，是衰老過(guò)程的主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)之一。很多有衰老現(xiàn)象的生物體與高等脊椎動(dòng)物相比缺少?gòu)?fù)雜的免疫系統(tǒng)，因此免疫系統(tǒng)的改變也許是生物體在衰老過(guò)程中的基本變化，是衰老過(guò)程的次級(jí)表型。

2.3神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō)

該學(xué)說(shuō)認(rèn)為，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，通過(guò)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)人體的生長(zhǎng)、發(fā)育、成熟、衰老和死亡，并通過(guò)調(diào)節(jié)激素的分泌來(lái)維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的恒定，調(diào)節(jié)體內(nèi)搪、脂肪、蛋白質(zhì)及水電解質(zhì)的代謝和平衡。

2.4交聯(lián)學(xué)說(shuō)

該學(xué)說(shuō)由Bjorksten 于1942年提出的。 其主要論點(diǎn)是： 機(jī)體中蛋白質(zhì)， 核酸等大分子可以通過(guò)共價(jià)交叉結(jié)合， 形成巨大分子。 這些巨大分子難以酶解， 堆積在細(xì)胞內(nèi)， 干擾細(xì)胞的正常功能，使機(jī)體發(fā)生退行性改變 ， 從而導(dǎo)致衰老。2.5差誤成災(zāi)學(xué)說(shuō)

是由Medveder（1961年）和Orgel（1963年）提出的，差誤成災(zāi)學(xué)說(shuō)認(rèn)為在DNA 復(fù)制， 轉(zhuǎn)錄和翻譯中發(fā)生誤差， 這種誤差可以不斷擴(kuò)大， 造成細(xì)胞衰老、 死亡。2.6自體中毒學(xué)說(shuō)

19世紀(jì)末由俄國(guó)Mnyuhnkob首先提出衰老的代謝學(xué)說(shuō)，他認(rèn)為腸道內(nèi)毒素可引起衰老，并且可用乳酸菌發(fā)酵的牛奶去防止。

2.7羰基毒化衰老學(xué)說(shuō)

在 20世紀(jì) 90年代 ，根據(jù)老年色素逐步形成的生化過(guò)程研究 ，中國(guó)學(xué)者印大中和 Brunk教授提出了羰基毒化衰老學(xué)說(shuō)。該學(xué)說(shuō)主要認(rèn)為從非酶基化、脂質(zhì)過(guò)氧化、以及氨基酸的代謝和損傷性生化副反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的活性羰基化合物，與蛋白質(zhì)氨基酸殘基的羰-氨交聯(lián)反應(yīng)，是生物體內(nèi)典型的和最重要的老化過(guò)程，這個(gè)過(guò)程在溶酶體中進(jìn)行的結(jié)果為脂褐素的逐漸聚積。

這些學(xué)說(shuō)從不同角度對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了深入的探索，但都只是解釋了衰老的一個(gè)側(cè)面，衰老是一非特異的生命過(guò)程，各種因素能通過(guò)各種途徑各樣機(jī)制加速衰老，不存在走向衰老的統(tǒng)一的通路，各種加速衰老的因素通過(guò)各自的途徑，導(dǎo)致細(xì)胞和機(jī)體某一功能的塌陷，繼而引起細(xì)胞和機(jī)體功能全面的塌陷，可能是衰老的普遍機(jī)制。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)衰老的研究必有重大發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] Frisard M，Ravussin E.Energy metabolism and oxidative stress-Impact on the metabolic syndrome and the aging process.Endocrine，2006，29： 27-32.

[2]Herbig U，F(xiàn)erreira M， Conde L et al . Cellular senescence in aging primates.J Science，2006，311 （5765）： 1257.

[3]Harman D. Aging ： a theory based on free radical and radiation chemistry.J Gerontol ，1956 ，11：298-300.