衰老理论和衰老学说

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十九世纪以来科学家对人类衰老成因的11种理论学说

十九世纪以来科学家对人类衰老成因的11种理论学说

⼗九世纪以来科学家对⼈类衰⽼成因的11种理论学说早在古希腊,希波克拉底对衰⽼问题就作过研究。

⾃⼗九世纪以来,⾄今已有数以百计的学说,但衰⽼之谜⾄今仍未完全解开。

近年来,随着科学技术的发展,尤其是免疫学、分⼦⽣物学、蛋⽩质化学的飞速发展及其测试⼿段的现代化,使抗衰⽼有关学说探讨进⼊⼀个新的阶段,提出很多理论学说,下⾯仅例举其中主要11种。

1、中枢神经系统功能减退学说 ⼈的⼤脑⼤约有140亿个神经元,从出⽣直到18岁左右,脑细胞的数量变化不⼤,但从成年起,脑细胞由于退化⽽逐渐死亡。

到60岁左右将失去⼀半。

同时,运动神经的传导速度和感觉神经的传导速度也都随年龄增加⽽降低,开始影响智⼒和体内环境的平衡。

所有⽣理系统都显⽰与年龄有关的改变,但中枢神经系统的改变在衰⽼的⾏为⽅⾯和其他⼏种功能改变⽅⾯起主要作⽤。

现已知其中许多功能受下丘脑——垂体系统调节。

2、⾃⾝免疫学说 ⾃⾝免疫学说从细胞间、脏器和个体⽔平解释衰⽼原因。

⼤量资料证实以下两点:①⽼年期正常免疫潜能减少;②⾃⾝免疫活动增加。

沃尔弗德等⼈1962年根据衰⽼过程中发⽣变异细胞能激发免疫反应,⼜能使机体的实质细胞发⽣损害,提出了⾃⾝免疫学说,并以此解释衰⽼。

在正常情况下,机体的免疫系统不会与⾃⾝的组织成分发⽣免疫反应,但机体在许多有害因素(如病毒感染、药物、辐射等)影响下,免疫系统把某些⾃⾝组织当作抗原⽽发⽣免疫反应。

这种现象对正常机体内的细胞、组织和器官产⽣许多有害的影响,使机体产⽣⾃⾝免疫性疾病,从⽽加速机体的衰⽼。

3、⾃⾝中毒学说 这个学说认为,衰⽼是由于各种代谢产物在体内不断积聚,导致细胞中毒死亡造成的。

⼈体肠道中寄居着⼤量的细菌,尤其是⼤肠菌类更多,这些细菌在肠道中通过分解发酵作⽤,可以产⽣⼤量毒素,这些毒素对于分化最明显,结枸较复杂的细胞和器官危害最⼤,最后因⾃⾝中毒⽽死亡。

4、⾃由基学说 这个学说认为,⽣命活动过程中必然会产⽣⼀些⾃由基,并与体内某些成分发⽣反应,对机体造成损害,引起⼈体衰⽼。

衰老学说

衰老学说

衰老学说有人认为老年病正是衰老的原因;另有人反对说,老年病恰是衰老的结果。

那么,究竟衰老的本质是什么呢?(一)氧自由基学说。

这是世界上公认的主要衰老学说之一。

它认为机体的细胞在氧化、代谢过程中,或受射线照射,服用化学药剂后,都使体内积累大量有害的自由基,这种自由基可是生物膜中多元不饱和脂肪酸发生过氧化作用,最终导致蛋白质交联物渐渐增多,导致细胞功能积累性退化衰老。

自由基是使人衰老的罪魁祸首,所以设法消除这种自由基病便可延长人的寿命。

美国路易斯维尔大学的生化专家即从植物中提取了一种能消除动物体内自由基的物质,用它喂蚊子,使其寿命从29天延长到45天。

一旦能找到适合人服用的这类物质,人的寿命可望大大提高。

(二)细胞突变说。

认为细胞分裂次数与寿命成正比。

衰老即是由于细胞受损而产生突变。

,从而使细胞本身及下一代细胞异常,生理功能下降,分裂次数降低。

在实验中,人体细胞只能分裂50次,然后就土崩瓦解;但是在低温下,细胞分裂速度可变慢,这是延长寿命的方法之。

与此相似的是生物钟学说,认为人的细胞分裂次数50次是生物钟决定的。

例如寿命为30年的鸡,细胞分裂25次;寿命为3年的小白鼠,只分裂12次。

有人提出一个推断:人的体温若降低2摄氏度,寿命可延长到200岁,若降低4摄氏度,可活700岁,且生命质量不变。

又有人认为合理有益的饥饿,可大大提高人的寿命,这都是减缓细胞分裂速度的原理使然。

程序衰老学说认为,人和动物的神经寿命是有特定的遗传程序决定的,不可更改,因此,人的衰老成为必然,这个学说也可以叫做遗传衰老学学说。

(三)免疫功能退化学说。

这是为许多人接受的一种衰老学说,也是一个主要的衰老学说。

它认为人的免疫功能在中老年后,随着年龄的增长而退化,而人类是处于外部病菌、病毒、内部异常细胞、毒素的包围之中,岁时又受侵害的可能,免疫功能降低就是致病且不易治愈,这就使器官、组织受损或致死。

有人把幼儿内分泌腺诸如老人体内能,借此增加老人的米纳一功能,但尚未得到广泛临床应用。

衰老机制及其学说

衰老机制及其学说

衰老机制及其学说一、本文概述衰老,作为生命不可避免的过程,一直是生物学、医学及众多相关学科研究的热点和难点。

本文旨在探讨衰老的机制及其相关学说,以期更深入地理解这一复杂的生命现象,并为抗衰老研究提供理论支持。

本文首先将对衰老的定义、特点及其重要性进行概述,然后介绍目前关于衰老机制的主要学说,包括基因调控学说、自由基学说、免疫学说等。

通过对这些学说的详细阐述,我们将更全面地了解衰老的生物学基础。

本文还将对衰老机制研究的最新进展进行综述,展望未来的研究方向和可能的应用前景。

希望本文能为读者提供一个关于衰老机制及其学说的全面而深入的视角,为抗衰老研究和实践提供有益的参考。

二、衰老的生物学基础衰老,这个生命过程中不可避免的一环,其生物学基础深植于细胞、分子和遗传等多个层面。

在细胞层面,衰老主要表现为细胞功能的下降和死亡。

随着年龄的增长,细胞分裂和再生的能力逐渐减弱,细胞内的代谢过程也发生变化,导致细胞对外部环境的适应能力降低。

分子层面,DNA损伤、蛋白质修饰和代谢产物的积累都是衰老的重要标志。

DNA在复制过程中产生的错误累积,蛋白质的错误折叠和修饰,以及代谢产物的堆积,都会对细胞功能产生负面影响。

在遗传层面,衰老被视为一种复杂的遗传性状,受多种基因和环境因素的共同影响。

一些基因的表达随着年龄的增长而发生变化,这些基因被称为“衰老基因”。

端粒长度的缩短也被视为衰老的一个重要标志。

端粒是染色体末端的结构,随着细胞分裂次数的增加,端粒会逐渐缩短,当端粒缩短到一定程度时,细胞就会进入衰老状态。

衰老的生物学基础还包括免疫系统功能的下降。

随着年龄的增长,免疫系统的反应能力减弱,对新病原体的抵抗能力降低,这也是老年人更容易感染疾病的原因之一。

衰老还与细胞间的通讯障碍、线粒体功能下降、表观遗传改变等多种生物学过程密切相关。

衰老的生物学基础是一个复杂而多元的系统,涉及细胞、分子、遗传和免疫等多个方面。

对衰老机制的深入研究,不仅有助于我们理解生命的本质,也为开发抗衰老药物和治疗方法提供了理论基础。

细胞衰老学说

细胞衰老学说

细胞衰老学说
细胞衰老是指细胞在生长和分裂过程中逐渐失去活力和功能的过程。

关于细胞衰老的学说有很多,目前较为公认的有以下几种:
1.自由基学说:自由基是一种高度活性的分子,由于氧化应激等原因,细胞内会产生大量自由基。

自由基可以攻击细胞膜、DNA等细胞结构,导致细胞损伤和衰老。

抗氧化剂和自由基清除剂可以减缓细胞衰老过程。

2.端粒学说:端粒是线状染色体末端的重复序列,随着细胞分裂次数的增加,端粒逐渐缩短。

当端粒缩短到一定程度时,细胞停止分裂并进入衰老状态。

研究发现,端粒酶活性降低和端粒缩短与细胞衰老密切相关。

3.遗传决定学说:细胞衰老受到基因调控,基因突变或表达异常可能导致细胞衰老。

一些基因如p53、p16等被认为是细胞衰老的关键调控因子。

4.氧化损伤学说:细胞代谢过程中产生的活性氧(ROS)会导致细胞内氧化损伤。

氧化损伤会影响细胞的DNA、蛋白质和脂质,从而导致细胞衰老。

5.基因转录或翻译差错学说:细胞衰老过程中,基因表达调控紊乱,导致蛋白质合成错误增加。

这些错误蛋白质可能影响细胞功能,从而导致细胞衰老。

6.代谢废物累积学说:随着细胞代谢的进行,代谢废物逐渐累积。

这些废物会影响细胞内环境,导致细胞衰老。

科学界对细胞衰老学说尚未达成一致,但自由基学说和端粒学说被广泛认可。

此外,研究人员还在不断探索其他可能影响细胞衰老的因素,如免疫细胞功能、新陈代谢等。

这些学说为延缓细胞衰老和开发抗衰老药物提供了理论依据。

引起衰老的五大学说培训课件

引起衰老的五大学说培训课件
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引起衰老的五大学说
现代人面临三种衰老:
1. 生理性衰老,指随着年龄增长所出现的生理退化,这是一切生物的普遍规律。 2. 病理性衰老,内在或外在原因使人体发生病理性变化,使衰老现象提前发生。 3. 心理性衰老,由于各种原因产生“未老先衰”的心理状态而影响机体的整体功能。
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引起衰老的五大学说
基因调控学说
基因是人体的总司令,它调节和指挥整个生命机体的运行。控制细胞的衰老与分化,当受到各种外界侵害时,基因受损,活性降低,甚至病变,这样人体生理功能就会紊乱,失控,导致百病从生,加快衰老。人类衰老的主要原因是基因,即控制人体 的养护及修复系统有缺陷,而皮肤衰老的根本原因是控制某种蛋白合成的基因片段上的基因突变。
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引起衰老的五大学说
衰和老的涵义
习惯上将衰与老合起来用——衰老,其实衰与老是有差别的,老是指年龄超过某一界限,衰是指功能或体力的衰退,提到衰老人们总是把它和日历年龄联系在一起,虽然岁数与人的衰老相互关联,但是真正揭示人衰老状况的是生物年龄(也称细胞年龄),按照生物学的原理,哺乳类的寿是其生长期的的5—7倍,人的生长期是用最后一颗牙齿长出来的时间计算的(20—25岁),因此的寿命最短是100岁,最长是175岁,公认的寿命最长年龄应该是120岁,但是目前人的日历年龄和生物年龄相差甚远,是早衰和疾病造成的! 衰意味着老,脏器功能的减退;老经过恰当的维护,并不一定伴随着衰。
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引起衰老的五大学说
现 代 工 艺
■ 二氧化碳超临界萃取法提取采用中空纤维膜超滤术,可将所有病菌、细菌等微生物全部过滤,基本保留了胎盘里的全部生物活性物质;使提取成分较传统工艺提高1100倍。■ 国外采用高科技生物膜超滤技术,该技术具有高度选择性,其蛋白吸附率仅为0.04%(国内为40%),使提取成分,更全面、更纯。

衰老生物学

衰老生物学
推想动物在未达到成熟以前,修饰基因可以抑制对染色体 的任何有害作用。以后随着年龄的增长,修饰基 因的抑 制作用逐渐丧失,因而机体也就日渐衰老。 • 1969年,古特瑞补充了这种修饰基因理论,认为不同年龄 的动物对生殖所需要的能量不一样,机体越老需要的能量 越大。因而到了一定的年龄,能量不足的矛盾就出现了, 机体从此失去了生殖能力,逐渐衰老。
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(一)衰老基因假说
• 这种假说认为衰老是既定的遗传程序以时间为函数展开到 最后的必然结果。这种假说身体内的每一个细胞都带有一 份“自我摧毁”计划,在性成熟后的一定时期内就主动的 进行自我摧毁。
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(二)修饰基因假说
• 梅达沃在1952年提出了修饰基因(modified genes)假说,
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(三)密码限制学说
• 1971年斯特雷勒提出,机体在发育的不同阶段,调控蛋白质合成的一 个重要途径是各种基因编码同样的氨基酸所用的密码不同。如果在早 期发育的不同阶段,密码的使用发生了改变或其数目有限,那某些必 需基因产物的减少会导致衰老的发生。
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三、衰老的标志
• 日历年龄:一个人从出生后按日历计算其年龄。 • 生理年龄:是指一定时期的生理发展水平所达到的年龄。
通常按日历年龄的大小来衡量一个人是处于儿童期、青少年期、 中年期或老年期,日常生活中诸如入学、参军、婚姻、离退休等也是 按照日历年龄依法办事。但个体差异大,如果仅用日历年龄作为衰老 的标志,是不准确的,因为我们不难发现一个60岁的人可以像40岁的 那么充满活力,一个40岁的人却可能像70岁那样暮气沉沉,未老先衰 。
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三、衰老的标志
❖ 衰老的生物学标志就是在衰老过程中某种群内一定日历年 龄的个体普遍表现出的与年龄相关的形态、生理、生化等 方面的特征,亦即该年龄所特有的衰老变化。

解释细胞衰老的两个学说

解释细胞衰老的两个学说

解释细胞衰老的两个学说细胞衰老是指细胞无法正常进行代谢和增殖等生物过程的现象,是生物实现新陈代谢、延缓衰老过程的阻碍因素。

细胞衰老学界把这种现象归结为两种学说:细胞自然衰老学说和细胞遗传衰老学说。

细胞自然衰老学说细胞自然衰老学说认为,细胞衰老是一种自然现象,由于细胞的繁殖能力有限,不断的代谢活动和内部毒素的作用,使细胞出现衰老现象和断裂现象,致使细胞失去代谢能力,最终导致细胞凋亡。

细胞遗传衰老学说细胞遗传衰老学说认为,细胞衰老是一个遗传现象,其特征是细胞的基因组结构会减少,而且出现变异,这些基因组变异会影响细胞的代谢和增殖能力,致使细胞缺乏足够的能量进行正常的代谢,最终导致细胞衰老。

细胞衰老对生物体的影响细胞衰老对生物体的影响是比较复杂的,主要有以下几点:1、细胞衰老会引起生物体的免疫功能受损,从而引起疾病的恶化,最终导致生物体的病变。

2、细胞衰老引起的新陈代谢不足,会降低机体的新陈代谢能力和代谢均衡,从而导致体内激素不平衡,衰老症状加重。

3、细胞衰老会造成组织和器官功能紊乱,从而引起机体新陈代谢酶、激素以及免疫细胞能力等衰减,机体状态,从而引起疾病发生。

总结细胞衰老是生物体进入衰老过程的根本原因,是每一个生物体延缓衰老的有效措施,也是研究机体正常运作的重要参照。

细胞衰老学界把这一现象归结为两种学说,即细胞自然衰老学说和细胞遗传衰老学说。

虽然它们有着不同的理论解释,但都是细胞衰老发生的根本原因。

两种学说都表明,细胞衰老对生物体的影响是比较复杂的,它可能会导致机体新陈代谢紊乱和免疫功能受损,甚至导致疾病的发生。

因此,要保持健康的身体,我们就需要注重细胞衰老的问题,延缓生物体的衰老过程,扩展青春之路。

人为什么会衰老

人为什么会衰老

人为什么会衰老
从远古时代起,人们就渴望找到一种长生不老药,使生命永远不会受到死神的威胁,可时至今日,人类仍不可避免一步步走向死亡。

究竟人为什么会衰老,目前还无定论,主要学说有以下几类。

一、基因程序学说。

这种学说认为衰老是按照既定的程序进行的,而这种程序是在我们出生时就已经设定好了。

设定和操纵程序执行的是我们从父母那儿的遗传物质——基因。

基因控制细胞的分裂,比如,正常人胚胎细胞分裂50次后死亡,正常小鼠细胞分裂12次后死亡。

身体不同组织器官的细胞可分裂的次数不同,就使各器官组织逐次丧失功能,使人一步步走向衰亡。

二、代谢中毒学说。

人要生存,就需要不断地从外界获取食物,产生能量。

在食物转化成能量的过程中会产生一些废物,称做代谢废物。

它们是对身体有害的,如果机体不能及时把这些代谢废物排出体外,它们就会在体内堆积,天长日久,就会使组织细胞中毒,功能减退,使人衰老。

三、免疫衰退学说。

人体有一套抵御疾病的系统——免疫系统,如果我们的身体是一个王国,那么免疫系统就是一群保家卫国的军人。

但是,随着年龄的增长,
这些军人的数量越来越少,作战能力越来越差,结果各种疾病不断地侵蚀我们的身体,使这个王国战火连绵,却又无力复原,只好一步步向死神妥协。

四、遗传差误学说。

执行生命各个功能的是蛋白质,这些蛋白质是按照遗传主密码产生的。

密码决定一种pro.,一种pro.执行密码装配pro.的系统,天长日久,流水线上的工人难免会出现错误,装配出错误的蛋白质,使身体功能受到损害,导致衰亡。

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衰老理论和衰老学说目录衰老学说概述衰老学说研究自然交联学说及其对经典生命难题的解释生物分子自然交联学说与其他衰老学说其他衰老学说简介衰老理论和衰老学说无论是英汉词典还是汉英词典,“理论”和“学说”的英文释义都是“Theory”,这说明理论和学说在英文语境中没有明显的差异。

与英文不同,中文语境中理论等同于真理;学说则相等于假设。

因此,用中文评价衰老说,就应当区分理论和学说两种类型。

本文尝试以理论和学说为两极,理性分析现在流行的各种衰老学说,希望能折射它们在这一直线座标系的相对位置及其到达理论顶点的“距离”。

衰老学说概述自19世纪末应用实验方法研究衰老以来,先后提出的学说不下数十种,有些学说已被否定(如大肠中毒说),近年来比较流行的有代表性的学说大致有:程序衰老说、密码子限制说、DNA修复缺陷说、生物分子自然交联学说、免疫机能退化说、大分子交联说、神经内分泌学说、体细胞突变学说、自由基学说、交联学说、生物钟学说、基因调节学说(细胞分裂速度逐渐减慢最终停止说)、剩余信息学说、衰老的免疫学说、端粒学说、基因阻遏平衡论等十几种。

毫无疑问,这些学说的许多观点是正确的,由于生命过程太过繁杂,研究者的观察角度不同、位置不同以及研究方法的不同,得出的结果就会不同,准确程度也就不同。

就象饮水思源,长江的源头在哪里?虽然模糊了几千年,直到1978年才得出至今仍存争议的沱沱河,即使沱沱河就是长江源头,那么汇聚成沱沱河源头的山涧哪一条最长?离长江出口最远的一股泉水出自长江上游的哪一条山沟!至此,我想传统意义的饮水思源到此可以为止了;如果要寻找更深层次的源头,应该还可以追溯到某个山顶的某一颗树,那么这树上的水又是哪里来的呢?于是会追溯到某一团云彩,会追溯到生成这一团云彩的是某某水,会追溯到水的物理循环、水的理化性质。

这许多因素中对我们饮水思源最重要的是什么呢?从社会层面说我们应该饮水不忘挖井人,从更深层次我们应该感谢自然界赋予水的自然属性,是水的理化性质和自然环境以及地形地貌、万有引力等多种因素的相互作用,才得以形成清澈的山泉,汇聚成奔腾的长江,周而复始,永不枯竭。

虽然我们不希望把衰老的原因描述成一个哲学问题,但是让我们带着哲学的思维方式来探讨这个问题是必须的,在饮水思源的例子中,长江之水永不枯竭的原因有多种,但最核心的原因还是水的自然属性,正所谓外因通过内因起作用。

生物的衰老也是如此,有很多种衰老的原因:有内在的原因、也有外在的原因。

因此,一切有意义的衰老学说所证明的原因应该也不会超出内因和外因这样两种类型,内因是本质性的是由生物分子的自然属性所致,外因是环境因素包括一些有关的自然规律。

只有内在的衰老原因才能说明生命的全过程并合理地解释所有正确的衰老学说。

水在地球的自然环境和万有引力定律的作用下形成奔腾不息的河流,铁和铜等其他物质却不能!可以充分说明内因的重要性和关键性。

因此,尽管衰老原因或者衰老学说有很多种,我们应该研究它是否内因性和是否关键性!是否能把其它原因和正确的衰老学说合理地“串”起来。

以下对几个重要的学说进行分析。

衰老学说研究根据以上观点可以将衰老学说分为内因驱动和非内因驱动两种类型,这种划分实际上可以将两种类型作为一条直线座标的两极,各种衰老学说将依据其内因所占的比重分布在这一直线座标的相应位置。

毫无疑问,内因是深层次的原因,越是“内因”的越有可能接近衰老原因的本质和核心,也就是说,在直线座标系中,越接近内因极点的衰老学说越可能接近衰老的本来面目。

我们认为,生物分子自然交联学说、交联说和大分子交联说是比较典型的内因驱动型衰老学说;自由基学说则是比较典型的非内因驱动型学说,它把环境的因素作为衰老的主要动力;程序衰老说及免疫机能退化说等也可以划入非内因驱动一类,它们大多把衰老过程的一些现象或衰老的中间环节作为衰老的原因提出来并加以论证。

在上述的内因驱动型的三个学说中,都强调分子交联是生物衰老的主要原因,从各方面看,其中比较完善的是生物分子自然交联学说,在生物分子自然交联学说的相关论文中是这样描述的,生物分子的自然交联是一种自然运动,它与其它的物质运动具有相同的一面。

在自然界,各种无机物总是以相对稳定的形式存在,这种稳定形式就象天体运动一样,是遵循一定的自然规律经过漫长的相互作用和演化达成某种平衡而稳定的一种状态。

这种状态和现象的普遍性说明各种物质都具有使自身与环境达成平衡而稳定的一种趋势,生物分子的自然交联就是这一趋势在有机生物界的反映。

显而易见,生物分子自然交联学说用生物的衰老运动引证了生物分子的自然运动,用生物分子的自然运动提出并引证了自然界的万有趋衡规律,所谓万有趋衡规律,就是首次出现在生物分子自然交联学说有关论文中的一种思想,即:在任一体系(包括自然的和人为的)中,各种物质都具有使自身与所处环境达成平衡而稳定的一种趋势,当一个平衡被打破即意味一个新的平衡又开始,当一个小体系的平衡被打破即意味一个大体系的趋衡又开始。

我们观察自然界的任何事物,无一不遵循这样一种万有趋衡规律,如:化学反应总是向生成较稳定的物质或达成平衡的方向进行;天体运动也是在各种力量逐渐平衡后才形成现有的相对稳定的体系。

地球的地壳运动、地震是地球应力趋衡的一种表现,从地球形成到现在,由大陆的剧烈漂移到现在的偶发地震,是一个逐渐平衡逐渐稳定的过程,人类对地球应力破坏的积累,也许是地球地震频发的原因。

也许可以毫不夸张地说,万有趋衡规律是最基本的自然规律之一,自然界的一切行为和一切现象也许就是无数种各自趋衡、反复趋衡和整体趋衡的外在表现。

温度在介质中的传递直至达成平衡,也可映证这样一种思想。

因此,体系是否达成平衡可以从温度、力学、相对化学活性、生物学因素等几个对平衡有着重大影响的主要方面加以衡量。

生物体作为一个相对独立的体系,各种生物分子是这一体系中的主要物质,从物质层面来说生物分子上的活泼基团的化学活性具有与其他活泼基团反应使双方活性趋零而平衡的一种趋势。

因此,活泼基团之间的反应随着时间推移使生物分子间键能增加,即进行性自然交联,逐渐高分子化,生物分子上的活泼基团也相应减少直至丧失。

这种变化使生物分子的生物学活性逐渐减低直至消失。

生物分子保持一定的生物活性是各种生命体维持生命活力的分子基础,所以生物分子万有趋衡作用的最终结果是生物分子渐进性失去生物学活性使生物体衰老死亡,死亡生物体的相对独立体系被打破,其物质进入一个较大体系进行新的趋衡作用。

这种衰老学说的主要外因是万有趋衡规律,内因是生物分子在外因作用下的进行性自然交联,因而称为生物分子自然交联学说,是由我国学者张先凡先生于一九九七年提出的。

自然交联学说及其对经典生命难题的解释生物分子自然交联学说是一个阐述生物生长、发育、衰老及其分子机理和相互关系的学说。

由我国科技工作者张先凡先生提出,其阐述这一学说的主要论文“试论生物表型变化与分子交联”发表于《生物科学进展》1997年第一卷第一期,此后曾参加1998年第十八届国际遗传学大会。

衰老的“生物分子自然交联学说”认为:生物衰老的根本原因是各种生物大分子中化学活泼基团相互作用而导致的进行性分子交联。

该学说在论证生物体衰老的分子机制时指出:生物体是一个不稳定的化学体系,属于耗散结构。

体系中各种生物分子具有大量的活泼基团,它们必然相互作用发生化学反应使生物分子缓慢交联以趋向化学活性的稳定。

而随着时间的推移,交联程度不断增加,生物分子的活泼基团不断消耗减少,原有的分子结构逐渐改变,这些变化的积累会使生物组织逐渐出现衰老现象。

基因DNA的这些变化一方面可能会表达出不同活性甚至作用彻底改变的基因产物,另一方面还会影响RNA聚合酶的识别结合,从而影响转录活性,表现出基因的转录活性有次序地逐渐丧失,促使细胞、组织发生进行性和规律性的表型变化乃至衰老死亡。

生物分子自然交联说论证生物衰老的分子机制的基本论点可归纳如下:其一,各种生物分子不是一成不变的,而是随着时间推移按一定自然模式发生进行性自然交联。

其二,进行性自然交联使生物分子缓慢联结,分子间键能不断增加,逐渐高分子化,溶解度和膨润能力逐渐降低和丧失,其表型特征是细胞和组织出现老态。

其三,进行性自然交联导致基因的有序失活,使细胞按特定模式生长分化,使生物体表现出程序化和模式化生长、发育、衰老以至死亡的动态变化历程。

1 细胞分化和肿瘤起源前面谈到由于分子交联,基因会逐渐失活。

根据有机化学可知,分子交联速度决定于各分子的化学活性、架构以及环境化学的影响,不同DNA分子化学活性的差异,使基因失活具有了特定的先后次序,这种次序在一定条件下还会受环境化学影响而改变成另外一种或几种失活次序。

基因按不同次序失活的细胞,各阶段活性基因的组合不同,这就是细胞分化。

细胞按一定方向和一定种类分化是基因与生物体环境相互作用按一定次序交联失活的结果。

当细胞在自身遗传因素或其他如化学药物、病毒、大剂量高能幅射的作用下,基因原有的失活次序会受到干扰而改变,如果这种改变使某些必需基因提前失活便会产生对机体有害的影响而发生疾病,如爱滋病和许多分子病都可以用这种观点来解释。

我们认为肿瘤的起源是抑制细胞增殖的基因比促进细胞增殖的基因先失活的结果,认为这两类基因是高等生物基因的正常组分。

在正常的自然交联模式中,总是促进细胞增殖的基因比抑制细胞增殖的基因先失活,这种正常次序使细胞在分化的同时表现出分裂增殖逐渐减慢直至停止的效应。

如果这种次序倒过来,则促进增殖的基因失去应有拮抗使相应细胞呈现出过度的生长和增殖,过度的生长和增殖破坏了细胞的发育模式和正常的形态特征,出现肿瘤的表型产生致癌作用。

根据这种见解,抗癌基因的缺失或丧失原有功能的突变具有相同的生物学效应,这是致癌因素多元化的内在原因。

2 生物的衰老和不老的生物在高等生物中,细胞内基因DNA按不同次序交联失活,是为细胞分化,这样循序渐进,失活分子必然全部取代活性分子并发生相应的表型变化,是为细胞衰老,衰老导致死亡。

这是分子交联与细胞分化、衰老死亡的内在联系。

在自然界,高等生物细胞都会逐渐地衰老和死亡;而大多数单细胞原核生物具有无止尽地分裂和增殖的无限生命力,可谓“不老的生物”。

这两种不同的生命现象用过去的理论是难以解释的。

根据交联说的原理,生物细胞的寿命与其分裂增殖的速度可能有一定的关联,因为在一定的自然环境中每种生物分子的交联速度是一定的,如果细胞不分裂或者分裂缓慢,那么交联失活的分子就不能有效地分散和稀释而在细胞中积累使其比值逐渐增高,结果使细胞分化,衰老和死亡。

当细胞分裂增殖的速度快过分子交联失活的积累速度时,交联失活的分子被细胞分裂有效地分散在各子细胞中,失活分子的比值就永远不会增加,细胞也就永远保持原有的生命活力而不衰老。

自然界的大多数单细胞原核生物具有高速分裂增殖的特性,这是它们不具备有性生殖能力仍能永远延续的必要条件。

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