从西方医学角度对衰老机制的研究

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1、从西方医学角度对衰老机制的研究1综述西方医学(包括中国从爭西方医学研究的学者)对衰老机制的认识和探索经历了从宏观到微观，再从微观到宏观的过程。目前研究主要集中在三个层面：第一是在分子层面，主要通过体外细胞的复制来进行衰老机理研究，重点关注DNA的损伤与修复功能障碍、DNA转录后损坏或化学修饰导致的蛋口质改变、衰老相关基因研究等；第二个层面是在细胞层面，将细胞看作生物衰老的基本单位，包括端粒酶的复制衰老假说、分化障碍、细胞信号转导通路变化等研究方向；第三个层面是从人体的整体水平和器官水平研究衰老，包括研究神经内分泌紊乱、代谢改变以及免疫机制学说等等。随着生物技术、分子

2、生物学和现代医学的发展，人们对衰老有了更深层次的认识，但是这些认识并没有彻底地揭示衰老的本质，而且在对衰老和抗衰老的研究中还存在诸多限制，比如进行试验的生物与人类结构相距甚远，难以完全体现并反映人体的衰老特性。近半个多世纪以来，国际上已经提出一系列衰老学说(或假说)，其中具有代表性的有基因衰老学说、端粒和端区学说、自由基学说(freeradicaltheory)>线粒体DNA损伤学说、交联学说(crosslinkagetheory)>生物膜损伤学说(theoryofbiologicalmembranedamage)>遗传程序学说(geneticprogramtheo

3、ry)>染色体突变学说(chromosomalaberrationtheory)>差错学说(elfortheory)免疫学说(immunologicaltheory)>内分泌学说(endotrinetheory)等等。这些学说有的已经在临床实践中得到了一定的证实，有的则还停留在理论阶段，然而它们都从不同学科和角度对衰老机制进行了较为深入的探索，为最终揭开衰老机制及开发抗衰老药物奠定了基础。但是机体衰老是一个错综复杂的过程，由多种机制参与发生。目前尚无一个学说能全面地阐明细胞和多细胞组成复杂生命个体，尤其是人类衰老发生的机制。科学界预测在21世纪中叶抗衰老研究可能会出

4、现重大突破，相信届时科研人员一定可以更加全面、完整地阐述人类的衰老Z谜。本章以下部分简要总结了近儿十年来从西I矢角度对衰老机制进行研究的进展和成果。从微观角度来看，目前对衰老机制的认知大体可分为两大类：一类为遗传衰老学说，认为衰老是机体有序的基因活动，是通过遗传按照程序预先安排好的，或为特界的'衰老'基因所表达，或为可用基因的最终耗竭。基因衰老学说、端粒和端区学说、遗传程序学说等都是基于这一认知提出的；另一类是环境伤害学说，认为衰老是无序的、随机发牛的一些列紊乱的结果，是细胞器的进行性和累积性毁坏的结果。基于这一类的认知包括自由基学说、DNA损伤和线粒体DNA损伤学

5、说、染色体突变学说等。2基因衰老学说和遗传程序学说(geneticprogramtheory)基因衰老学说认为人体存在着衰老基因，生物的寿命在遗传基因中已经按照'出牛、发育、成熟、衰老、死亡'这一预定程序排列，这种程序的安排被称为'生物钟衰老基因并不是指某个特定基因，而是泛指那些和引起衰老进程有关的基因。一项发表在美国《科学》杂志上的研究发现，有60种基因与人体的衰老有关。例如，将蛋白质生物合成的延长因子la(EF-Ia)基因转基因于果蝇生殖细胞，可使其寿命延长40%,说明EF・la基因有长寿作用。另如我国北京大学童坦君教授和张宗玉教授2007年主持的一项国家自然科

6、学基金重点课题对人体衰老时表达形式发生重大变动的基因进行筛查，在4096条人类基因中筛查出年轻和衰老细胞中表达相差5倍以上的6种基因，建立了'细胞衰老标志基因综合指征20世纪90年代以来，科学家们陆续发现第1、4、7号染色体与X染色体上各自存在着与衰老基因相关的基因，所以认为衰老是由遗传基因决定的。经过中外研究人员的多年探索，发现pl6基因是人类细胞衰老的主导基因。pl6基因不仅是细胞衰老遗传控制程序屮的重要环节，还可影响细胞寿命与端粒长度。实验表明,抑制pl6基因表达，可减慢细胞衰老速度，延长寿命，减慢端粒长度缩短，反之可加快细胞衰老速度，缩短寿命，加快端粒长度的

7、缩短。3端粒和端区学说1990年美国抗衰老学家Harley提出了细胞衰老的端粒(Telemeter)假说，引起了科学界的极大重视。端区是人类染色体自然末端的特殊结构，由进化上高度保守的重复序列TTAGGG组成。端粒的功能是保护染色体的完整性和稳定性，防止染色体末端被酶解或两条染色体的端区融合、丢失或重排，是维持染色体的重要因素。近期研究表明，端区(Telomere)携带衰老信息。研究发现人体二倍体成纤维细胞端区的长度随着细胞代数的增加岀现非常明显的丢失；人体外周血白细胞端区长度也随年龄的增长而减少，其长度平均每年减少约35bp(碱基对)。通过对端粒的研究表明衰老