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??s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.
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