细胞衰老机制猜想

　　【摘要】伴随着科技的进步，人们越来越相信生命过程中的生老病死等机体变化都是由基因决定的。对于细胞衰老，它是指细胞在生长至成熟期间，随着时间增加发生的一系列慢性进行性、退行性的变化。本文将采用通俗的语言介绍细胞衰老的特点及分子生物学机制猜想。
　　【关键词】细胞衰老；机制研讨；抗衰老
　　细胞衰老不等同于机体衰老，但人体衰老的根本就是细胞衰老。衰老损害人体机能，但它也有其积极意义，更替之后的细胞功能活性更强，保证生命体的正常生长。
　　一、细胞衰老的人体表现
　　头发脱落变白，视力减弱，记忆力变差，血管变脆，皮肤松弛暗淡，肌肉易疲倦，伤口不易愈合，骨质疏松等
　　二、从分子水平看衰老过程
　　DNA复制与转录均受抑制；mRNA和tRNA含量降低；蛋白质含成下降；酶分子活性中心被氧化，金属离子丢失，酶失活；不饱和脂肪酸被氧化，膜的流动性降低。
　　三、细胞衰老的理论分析
　　目前解释衰老的理论大体上分为两种，分别是基因编程理论和磨损理论。基因编程理论认为，衰老并不是一个随机的过程或结果，而是由基因调控的。也就是说，基因决定了我们何时开始老化，老化的速度有多快，老化的终点是什么。第二种磨损理论则认为，随着年龄增长DNA的损伤会不断累积，人体修复功能不断下降，导致人体衰老。就像是一辆汽车，伴随着磕磕碰碰和内部机器的老化，逐渐失去美好的外观和良好的性能。那这两个理论我们更应该相信哪一个呢？
　　其实这两种理论是互相包容的。很多关于磨损理论的研究中都体现出了一些遗传因素。同样，基因理论的研究者也发现环境因素造成细胞损伤确实会导致衰老。它们只是在争执，究竟什么才是衰老的最根本原因？是环境因素造成的损坏累积导致了基因突变，还是基因编码决定了机体对外界环境的反应？这其实就是老套的先有鸡还是先有蛋的问题。不过谁在乎是谁先发生的呢，我们大可不必陷入其中。既然我们已经知道遗传基因和细胞损伤都会导致衰老，那我们就从这两个方面寻找延缓衰老的方法。
　　（一）基因编程的角度
　　首先，从基因编程的角度说，虽然遗传基因一开始就在一定程度上决定了我们的衰老情况，但我们依然可以通过改变基因的表达来延缓衰老。1993年，美国加州大学的Kenyon教授针对蠕虫进行了一系列的研究，发现当蠕虫的daf2基因被抑制时，蠕虫的寿命从14天增加到了28天。整整两倍！这对人类而言，相当于活到160岁。随后的一系列研究，Kenyon又发现daf2会抑制另一个基因daf16的表达，daf16才是真正让实验对象变得年轻活泼的基因。而daf16的活性会因过多的糖分摄入受到抑制，相应蛋白的基因表达也会受到影响，从而缩短寿命。所以说，减少糖分的摄入对于延缓衰老是很重要的。
　　（二）细胞磨损的角度
　　所谓的磨损理论主要指的就是在这个过程中DNA的损伤。这些损伤是什么呢，我们该如何应对？
　　1。第一种常见的损伤就是线粒体DNA的损坏。线粒体是细胞中的一个小的细胞器，它有自己的DNA，这些DNA的突变要比细胞核的DNA快很多。在DNA复制的过程中会产生自由基（ROS），这些自由基则会造成线粒体DNA的损伤。由于线粒体为一系列细胞过程提供能量（ATP），线粒体出現了问题，细胞也会开始恶化并衰老。所以说，想要延缓衰老，需要减少自由基的产生。我们应该合理的控制饮食，减少食物消化过程中产生的自由基；同时，我们也要避免长时间的日晒，空气污染和吸烟，它们都会增加体内的自由基，加速衰老。
　　2。紫外线的辐射等诱因也会导致DNA序列的异常变化。通常情况下，DNA的突变会被进行修复，但是在紫外线的影响下，修复机制不能正常运作。这些被遗留下来的突变会累积起来，一旦损坏的过于严重，细胞会无法复制或自我毁灭，造成细胞缺失。细胞减少了，组织就开始萎缩，功能也发生障碍（这就是为什么会皮肤老化、胸部塌陷，器官衰竭）。不仅如此，老去的细胞还可能会释放炎性因子，引起老龄化疾病。同时，起稳定作用的DNA支架蛋白也会发生改变，促使受损的细胞分裂，加速衰老过程。这就叫墙倒众人推，一旦发生衰老，我们就会更快速地衰老。
　　3。久坐不动也容易让染色体端粒变短。染色体末端有一段无意义的假DNA链，叫做染色体端粒，它的意义在于稳定DNA，让它在复制过程中不出错。就像鞋带两端的塑料，一旦去掉了，绳子就容易散开。但是，细胞每分裂一次，端粒就会变短一些，染色会逐渐失去稳定性，从而出现异常，这也是导致衰老的一个重要因素。我们可以通过规范生活方式来影响端粒的长度。瑞典的乌普萨拉大学的研究发现，相比于坚持锻炼的人，久坐不动的人端粒要短一些。
　　四、细胞衰老机制举例
　　1。程序性细胞死亡理论。细胞像编好了程序一样，到了特定的时间就死亡。
　　2。端粒学说。染色体末端的端粒在细胞每次分裂之后都会缩短，造成细胞衰老。应注意的是，第一，端粒的长短并非决定细胞分裂的唯一因素。第二，端粒缩短并不意味着分裂减少。第三，部分细胞，端粒不发生变化，但也会衰老，典型的就是干细胞。第四，端粒无节操修复会导致癌症。
　　3。废物累积学说。细胞衰老之后，机能会有所下降。细胞在生命活动中产生的废物不能及时运送出细胞内，导致在细胞内累积。沉积物太多会对细胞信息的传递、物质的交流产生阻碍作用，危害细胞，导致细胞衰老。
　　4。自由基学说。各种内外因素导致细胞内不断产生自由基，自由基能攻击细胞内各种执行正常功能的分子，导致细胞功能下降。
　　五、细胞核还是细胞质？
　　上述几种主流学说（除自由基学说外）都认为细胞衰老是由于基因或DNA，也就是细胞核水平的因素造成的。我们可以这么认为，造成细胞衰老的因素先在细胞核上表现，再由细胞核调控引起细胞质的衰老。从时间上看细胞核衰老早于细胞质的衰老，事实上细胞核的衰老早在细胞出生时就已经由遗传信息决定了。比如说红细胞的寿命只有短短几天而心肌细胞的寿命则要长的多。因此，有理由认为细胞核衰老才是造成细胞衰老的直接原因，根本原因还是体现在遗传物质和遗传信息上。
　　但我们并不能说细胞质不重要，细胞整体的衰老需要细胞质衰老来体现。比如老年皮肤色素斑增多是由于脂褐质的逐渐增多，而脂褐质逐渐增多是由于细胞质的衰老导致溶酶体的消化功能减退不能溶解脂褐质造成的，单单是细胞核的衰老并不能体现出细胞衰老的状态。当细胞质内的细胞器衰老到不能完成各项生命活动与代谢时，细胞就会凋亡。
　　【参考文献】
　　〔1〕王琦。衰老进程基因表达水平上的时空特征及淫羊藿总黄酮的干预效果研究〔D〕。复旦大学，2008。
　　〔2〕吴予平。daf2和daf16基因的结构与功能研究进展〔J〕。医学分子生物学杂志，2007，23（2）：6870。
　　〔3〕王笑青。小柴胡汤对亚急性衰老模型大鼠海马组织SOD、GSHPx水平以及血清EaRFC形成率的影响〔D〕。辽宁中医药大学，2007。
　　〔4〕周海文，周曾同。细胞衰老机制的研究进展〔J〕。中国临床康复，2004（10）：144145。
　　〔5〕闫伟。胸腺五肽延缓小鼠皮肤成纤维细胞衰老的研究〔D〕。天津大学，2007。