衰老机制的研究进展
细胞衰老和衰老相关疾病的研究进展
细胞衰老和衰老相关疾病的研究进展随着现代科技的不断发展，老龄化已经成为全球面临的一个重大挑战。
如何保持健康的老年生活，一直是医学、生物学、化学等众多领域的研究重点之一。
随着对细胞衰老及衰老相关疾病的研究深入，我们对于这方面的科学知识也有了更深入的了解。
一、细胞衰老及机制的研究细胞衰老是人们最关注的问题之一，它会随着年龄的增长而不断发展。
细胞衰老的机制主要包括逐渐损失表皮生长因子、DNA 复制损伤积累以及细胞中微小RNA的变化。
其中，表皮生长因子的作用是促进细胞成长和分裂，同时帮助减少DNA复制的破坏。
DNA复制损伤积累的原因则可分为两类，一是氧化损伤，另一种则是由环境中的紫外线、化学物质、病毒以及其他外来的损伤因素所造成。
在细胞衰老的研究中，常常会遇到一些抗老化基因的问题。
这些基因是为了保护细胞不受到氧化损伤、细胞死亡和慢病变的困扰。
抗老化基因通过调节呼吸链活性、细胞自噬过程以及吞噬功能来保护细胞。
近年来，也有不少研究关注抗衰老基因中长寿基因的关键作用。
二、衰老相关疾病的研究进展随着细胞衰老和抗衰老机制的研究，对于一些衰老相关疾病的了解也越来越深入。
1.老年痴呆症老年痴呆症是一种常见的神经系统退化疾病。
病人常常会出现记忆力下降、注意力不集中、判断力下降等症状。
目前的研究认为，这种疾病的发生部分是由于脑细胞死亡所引起。
最新研究显示，老年痴呆症病人脑细胞中垃圾桶的功能不完善，进而导致了脑细胞死亡。
所以，加强这类垃圾清理过程对于预防和治疗老年痴呆症有着重要的意义。
2.白内障白内障是一种普遍的中老年人眼疾病。
这种疾病在发生时，眼中的晶状体会变得模糊，进而导致视力下降。
白内障的形成主要是因为晶状体内氧化过程的加速，还有晶状体中蛋白质的堆积。
也就是说，白内障与细胞衰老、氧化过程密切相关。
目前，一些研究试图通过加强自身水解酶或者其他自我修复机制，来治疗白内障。
3.高血压高血压疾病在全球都有着广泛的分布。
高血压的病人会出现血压升高、脑部、心脏等器官损伤等问题。
银耳多糖抗衰老作用机理的研究进展
银耳多糖抗衰老作用机理的研究进展摘要：银耳多糖作为一种有效的抗衰老活性物质为国内外学者广泛重视。
研究表明，银耳多糖的抗衰老作用主要是通过参与细胞的各种生命现象来进行的。
且作用机制与其生物学特性息息相关。
本文就近年来银耳多糖的生物学特性、化学成分、银耳多糖的药理作用及抗衰老作用机理的研究进展作一综述。
关键词：银耳；多糖；抗衰老Abstract: tremella polysaccharide as an effective anti-aging activematerial for scholars widespread attention at home and abroad. Researchshows that tremella polysaccharide anti-aging is mainly through its participation in the life of cells to the phenomenon. And the mechanism andbiological characteristics are closely related. This paper tremella polysaccharide in recent years on the biological characteristics, chemicalcomposition, tremella polysaccharide pharmacological effects and mechanism of anti-aging advances in the research reviewed.Keywords: Tremella, Polysaccharide, Anti-aging衰老是一个渐进的过程，在这个过程中环境与遗传都有很大影响，现代医学使很多疾病引起的衰老得到了控制，但仍未能改变正常衰老的过程，这说明在生物体中有自身控制寿命的机制的存在，只有对相应的机制进行调控，才能真正发挥抗衰老的功能。
细胞衰老分子机制的研究进展
细胞衰老分子机制的研究进展一、本文概述细胞衰老是一个复杂且多步骤的生物学过程，涉及众多分子机制和信号通路的交互作用。
这一过程不仅影响细胞的生理功能，也是多种退行性疾病和衰老相关疾病的重要诱因。
因此，对细胞衰老分子机制的研究具有重要的理论价值和实践意义。
本文旨在全面综述近年来细胞衰老分子机制的研究进展，以期为相关领域的研究者提供有价值的参考信息。
文章首先回顾了细胞衰老的基本概念和研究历程，为后续探讨分子机制奠定基础。
随后，重点介绍了细胞衰老过程中涉及的关键分子和信号通路，包括端粒酶、端粒长度、DNA损伤反应、表观遗传学变化、蛋白质稳态失衡、线粒体功能障碍等方面。
文章还探讨了细胞衰老与年龄相关疾病的关系，以及潜在的抗衰老策略。
通过本文的综述，读者可以全面了解细胞衰老分子机制的最新研究成果和前沿动态，为深入研究细胞衰老及其相关疾病提供有益的启示和指导。
本文也为抗衰老药物研发和临床应用提供了新的思路和方法。
二、细胞衰老的主要特征细胞衰老是一个复杂且多阶段的过程，涉及多个生物分子和细胞结构的变化。
这些变化不仅影响细胞的功能，还与其对环境的适应能力密切相关。
细胞衰老的主要特征可以概括为以下几个方面。
细胞衰老会导致细胞形态的改变。
随着细胞的老化，细胞体积通常会增大，细胞核也会变得更大，同时细胞内的水分减少，使得细胞整体变得干燥并失去原有的弹性。
细胞内的代谢活动会发生变化。
衰老细胞中的酶活性降低，导致细胞代谢速度减慢，对营养物质的吸收和利用能力下降。
细胞内的能量生成也会受到影响，导致细胞功能逐渐衰退。
衰老细胞还会表现出对损伤的修复能力下降。
随着年龄的增长，细胞对DNA损伤、蛋白质损伤等的修复能力逐渐减弱，使得细胞更容易受到外界环境因素的损害。
衰老细胞在信号传导和基因表达方面也会发生变化。
一些与细胞衰老相关的基因会被激活或抑制，导致细胞内的信号传导通路发生改变。
这些变化不仅影响细胞内的基因表达，还可能影响细胞与其他细胞的交互作用，从而影响整个组织的结构和功能。
腹膜衰老机制的研究进展
化学等 应 激 因 素 亦 可诱 导 细 胞 进 入 一 种 应 激 性 早 衰 状 态
（ｔ ｓ — ｎ ｕｅ ｒｍ ｔｒ ｓｎｓｅｃ ，１Ｓ ｏ应激源持续作用 ｓ ｅｓ ｉｄ ｃｄｐｅ ａ ｅ ｅｅｃｎ ｅＳＰ ） ｒ ｕ
ａ ｅｉ ｎａ ｅｏｈｌｌ ｅ ｓＨ ＭＣ） Ｒ Ｓ的产 生增 加以及 ｔ ｉ 中 Ｏ ６一 半乳糖苷 酶是 目前应用最广泛 的鉴定细胞衰老 的生 物学标 ｍ ｎｐｒｏｅｌｍ ｓｔｅ ａ ｃＨ ， Ｐ
志物 。目前 ， 国内外对腹膜 衰 老机制 的研 究甚少 ， 文将 对腹 谷胱甘肽 （ Ｓ 减 少。研究 发现 ， 本 Ｇ Ｈ） 衰老 的 Ｈ ＭＣ中其 Ｇ Ｈ Ｐ Ｓ
２ 腹膜 间皮细胞 早衰机制 ２ １ 氧化应激与腹膜衰 老 ． 腹膜透析作 为一种 主要 的终
后 致 Ｄ Ａ损伤 ， 而导致基因结构和功能 改变 ， 引起基 因表 末期肾病患者 肾脏替 代治 疗方法 在 临床上 广泛 应用 。但 由于 Ｎ 从 并 达 变化 ， 细胞周期停滞 ， 最终引发细胞衰老 ＿ 。氧化 应激 、 ２ Ｊ 紫外 传统透析液 的生物不相 容性 ， 期腹 膜透 析后 ， 导 了腹腔 内 长 诱 Ｏ Ｎ 线、 电离辐射 、 化学诱变剂 、 不充足的培养条件 等都可 以诱 导细 高氧化应激状 态 的 出现 。高浓 度 的 Ｒ Ｓ可破 坏 Ｄ Ａ 的结 Ｎ Ｄ Ａ ｄ ｍ ｇ ｐ ｎｅＤ Ｒ） 或者直 ｅ 胞 出现早衰 ， 这种 形式 的细胞衰 老不依 赖端 粒 的缩 短 ， 与细 构而引发 Ｄ Ａ损伤 应答 （ Ｎ ａ ａｅｒｓｏｓ ， Ｄ ， 也
端粒是真核生 物线 性染色体 末端 重要 的 Ｄ Ａ一蛋 白质复 为清楚地认识 到氧化应激引起细胞衰 老的途径 ， Ｎ 主要包 括 ： １ （）
抗衰老研究的进展
抗衰老研究的进展随着人类寿命的延长，人们对抗衰老的需求也越来越高。
在过去几十年中，抗衰老研究取得了很大的进展。
目前，抗衰老研究主要集中在分子生物学、基因学、细胞生物学和生物化学等领域。
抗衰老研究中的分子生物学分子生物学是研究生物分子和分子作用机制的科学。
在抗衰老研究中，分子生物学主要涉及到两个领域：氧化应激和DNA修复。
氧化应激和氧化损伤氧化应激是细胞内发生的一种化学反应，会产生自由基。
自由基是一种具有高活性的分子，可以攻击细胞膜和DNA，导致细胞损伤和死亡。
此外，自由基还会导致蛋白质和酶的活性降低。
为了防止氧化应激对细胞产生的影响，人体内需要一种叫做抗氧化剂的物质。
抗氧化剂可以抵消自由基，并减少氧化应激对细胞的损伤。
近年来，科学家们研究了许多特殊的抗氧化剂，并发现它们可以抗衰老。
DNA修复DNA是细胞中存储遗传信息的大分子。
DNA被紫外线、化学物质和其他因素损伤时，需要一个复杂的修复机制。
DNA修复机制可以保证细胞在复制时正确拷贝DNA，并减少DNA突变的风险。
一旦DNA损伤过多，会导致细胞变异和死亡。
人体内有多种DNA修复机制，其中最为重要的是核苷酸外切修复（NER）和同源重组修复（HR）。
近年来，科学家们发现一种叫做CRISPR-Cas9的新技术，可以用来修改DNA，这为未来的抗衰老研究提供了新的机会。
抗衰老研究中的基因学基因学是研究基因和基因作用机制的科学。
在抗衰老研究中，科学家们主要关注两个方面的基因：长寿基因和突变基因。
长寿基因长寿基因是指可以延长生物寿命的基因。
在动物研究中，科学家们发现，一些基因可以通过调节代谢、增强细胞凋亡、改善免疫功能等方式来延长寿命。
例如，某些动物只有在受到经过良好控制的限制性饮食时才能活得更久。
突变基因突变基因是指基因中发生的变异，可以导致一些疾病和/或早衰。
例如，人类基因中的几乎每个部分都由一些特定的基因组成，而这些基因中的一个稍有问题就会导致肌肉萎缩、神经退化和疼痛。
2021Sirtuins家族成员抗衰老作用研究进展范文2
2021Sirtuins家族成员抗衰老作用研究进展范文 衰老是生物体在遗传因素和内外环境相互作用下出现进行性,不可逆的生理功能下降的生物学过程。
早在75 年前,McCay 和他的同事首先发现热量限制的大鼠比自由饮食的大鼠寿命更长。
尽管这一发现已经过去了很久,但对于促使寿限延长的分子机制一直扑朔迷离。
最初在酵母中发现的沉默信息调控因子 2( Sir2) ,是一种 NAD+依赖性去乙酰转移酶,在对于酵母寿限的调节方面发挥着重要的作用。
后来,在通过热量限制延长酵母寿限方面,发现 Sir2 在其中起重要作用。
这些发现推出了生物学中一个新的领域: 对于 Sir2 以及其在哺乳动物中的同源蛋白———Sirtuins 家族的研究。
其中,SIRT1 抗衰老作用经历了肯定,质疑,再到肯定的一个过程; SIRT6 则是Sirtuins 家族具有抗衰老作用的另外一个重要的家族成员。
1、Sirtuins 家族成员及其与衰老长寿的关系 Sirtuins家族主要有 7 个蛋白成员: SIRT1-SIRT7。
它们在细胞中分布较为广泛,功能也较为多样。
Michishita 等 2005 年研究发现 SIRT1、SIRT6 和 SIRT7 分布于细胞核中的不同部位,SIRT1 主要分布于核小体内,SIRT7 主要存在于核仁,SIRT2 通常存在于胞浆中,而线粒体中存在较多的是 SIRT3、SIRT4 和SIRT5,其中 SIRT3 主要在线粒体内膜,SIRT5 多分布于线粒体内膜腔和基质中。
Sirtuins 蛋白家族在细胞中的广泛分布,参与调控细胞分化与凋亡,细胞周期,新陈代谢与基因组稳定等方面。
由于Sirtuins 是一种 NAD+依赖性组蛋白去乙酰化酶,因而它通过赖氨酸去乙酰化来改变蛋白质的活性以及稳定性来调控衰老过程。
Sirtuins 家族中,目前已知 SIRT1、SIRT3 和SIRT6 与衰老和长寿有关,其中 SIRT1 和 SIRT6 与调控衰老及长寿的关系最为密切,是探究衰老机制与干预的研究热点和方向,并且已经在许多方面取得了重大进展。
皮肤老化的机制与防治策略研究进展
皮肤老化的机制与防治策略研究进展皮肤老化是一个普遍存在的问题，随着年龄的增长，人们的皮肤逐渐失去弹性、出现皱纹和色斑等老化迹象。
了解皮肤老化的机制以及寻找有效的防治策略对于保持健康年轻的肌肤至关重要。
本文将对皮肤老化的机制和防治策略的研究进展进行探讨。
一、皮肤老化的机制1. 自然老化自然老化是指由于年龄的增长而引起的皮肤老化过程。
随着年龄的增长，人体内胶原蛋白、弹力蛋白、透明质酸等重要成分的合成和分解失去平衡，导致皮肤弹性下降、皱纹和干燥等问题的出现。
2. 紫外线照射紫外线是导致皮肤老化的重要外部因素。
长期暴露在紫外线下，会导致皮肤细胞DNA损伤、胶原蛋白和弹力纤维断裂，加速皮肤老化的进程。
3. 氧化应激氧化应激是指由于自由基的产生超过机体清除能力而引发的损伤。
自由基可导致皮肤细胞氧化损伤，受损的细胞会释放炎症介质，进一步破坏皮肤结构和功能，促进皮肤老化的发生。
4. 炎症反应炎症反应是皮肤老化的一个重要机制。
长期的炎症反应会导致皮肤纤维母细胞活性下降，胶原蛋白合成减少，从而导致皮肤松弛、皱纹等老化现象的发生。
二、皮肤老化的防治策略1. 规律生活保持规律的生活作息，良好的睡眠和饮食习惯，能够减缓皮肤老化的进程。
充足的睡眠可以促进细胞修复和新陈代谢，健康的饮食可以提供丰富的营养物质，有助于维持皮肤的健康状态。
2. 防晒措施定期使用防晒霜、遮阳伞等防护措施，减少紫外线对皮肤的伤害。
同时，避免在阳光强烈的时间段外出，选择合适的服装和帽子，以增加对紫外线的阻挡。
3. 抗氧化剂的使用抗氧化剂可以帮助清除自由基，减缓皮肤老化的进程。
维生素C和维生素E等抗氧化剂在化妆品中常见，通过外部使用可以提供额外的保护。
4. 护肤品的选择选择适合自己肤质和年龄的护肤品，如保湿霜、抗皱霜等，并进行正确的使用方法。
护肤品中的有效成分可以改善肌肤状态，延缓皮肤老化的发生。
5. 美容技术的应用近年来，各种美容技术的应用也为皮肤老化的防治提供了新的途径。
黄芩黄酮抗衰老作用机制研究进展
•综述•黄芩黄酮抗衰老作用机制研究进展史 敏1 段 峰2 李 倩1 卫 华1 孙 琳 1 综述，封兴华1 审校（1.西安培华学院 陕西 西安 710125； 2. 武警河南总队医院皮肤科 河南 郑州 450000）[摘要]衰老的发生是一个复杂的生物学过程，其发生机制与活性氧蓄积、端粒短缩、免疫功能低下、慢性炎症及神经内分泌失调有关。
中药黄芩黄酮类活性成分黄芩苷、黄芩素及汉黄芩素等具有抗氧化、抗炎、免疫调节、抑制肿瘤端粒酶活性、改善神经内分泌等药理作用。
本文基于现代衰老学说，对近年来报道的关于黄芩黄酮类化合物抗衰老相关药理作用及其机制研究进展做一综述，旨在为今后黄芩黄酮类化合物的抗衰老研究提供思路，为开发黄芩有效成分的抗衰老新药提供理论依据。
[关键词]抗衰老；黄芩；黄酮；衰老机制[中图分类号]R339.3+8 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2020）11-0174-05Research Progress on Anti-aging Mechanism of Flavonoids from ScutellariaBaicalensisSHI Min1,DUAN Feng2,LI Qian1,WEI Hua1,SUN Lin1,FENG Xing-hua1(1.Xi’an Peihua University, Xi’an 710125,Shaanxi,China;2. Department of Dermatology, Armed Police Forces Corps Hospitalof Henan Province,Zhengzhou 450000 ,Henan,China)Abstact: The occurrence of aging is a complex biological process, its mechanism is related to the accumulation of reactive oxygen species, telomere shortening,Immunocompromised,chronic inflammation and neuroendocrine disorders. Scutellaria flavonoid active ingredients, such as baicalin,baicalein,wogonin,etc. have anti-oxidation, anti-inflammatory, immune regulation,inhibit tumor telomerase activity,improve neuroendocrine and other pharmacological effects.On the basis of modern aging theory,we reviewed the studys of the anti-aging-related pharmacological effects and mechanisms of flavonoids of Scutellaria baicalensis Georgi in recent years. The aim is to provide theoretical ideas for future anti-aging research on fl avonoids of Scutellaria baicalensis Georgi,and provide a theoretical basis for the development of new anti-aging drugs with active ingredients of Scutellaria baicalensis Georgi.Key words:anti-aging;scutellaria baicalensis georgi;fl avonoids;aging mechanism衰老是机体在遗传、环境和生活方式共同作用下，各器官结构和生理功能退行性下降的一个必然过程[1]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
衰老机制的研究进展姓名：王芝 学号：2010212810专业：生物科学任课老师：王玉凤发育生物学衰老机制的研究进展摘要：不同物种,同一个体的不同组织和细胞,它们的衰老速度并不相同。
究其原因,遗传与环境都能影响衰老的进程。
个体的平均寿命和物种的最高寿限可以从不同侧面反映衰老的进程。
目前认为平均寿命主要与环境相关,而物种最高寿限与遗传相关。
从两者的关系看,不良环境影响是通过对遗传物质或其产物的作用而影响衰老的进程。
从遗传因素看, 衰老并非由单一基因或单一作用所决定, 而是一连串基因激活和阻抑及其通过各自产物相互作用的结果。
DNA (特别是线粒体DNA )并不像原先设想的那样稳定, 目前业已证明, 包括基因在内的遗传控制体系可受内、外环境,特别是氧自由基等损伤因素的影响, 从而加速衰老的进程。
关键词：衰老环境遗传正文衰老是多因素协同引起的生命渐趋弱化的过程,可引起生理功能相应减弱、适应能力和抵抗力下降等综合表现。
揭示衰老的机制, 探索出高效、安全可靠的抗衰老方法,这就是衰老生物学和老年医学研究的重要领域。
近几十年来, 随着各边缘学科的飞速发展, 人类对于衰老的认识也从整体动物水平推进到了细胞和分子水平, 在大量实验证据的基础上提出了许多学说, 最终归结为两大类型: 一类为环境伤害衰老研究, 另一类为遗传衰老研究。
[1]1.环境伤害理论1.1 自由基学说衰老的自由基学说最早是Denham H arman于1955年提出来的。
这种学说认为, 体内许多物质代谢中产生过氧化的自由基, 使机体内的自由基处于不平衡状态, 过量的自由基就会引起机体损伤, 会引起不饱和脂肪酸氧化成超氧化物, 形成脂褐素, 氧自由基过多会破坏细胞膜及其他重要成份, 使蛋白质和酶变性, 当自由基引起的损伤积累战胜了机体的修复能力, 导致细胞分化状态的改变、甚至丧失, 从而导致和加速衰老。
这一学说受到了很高的重视, 但随着研究的深入, 自由基学说的核心衰老学说地位已经动摇, 因为这个学说有着许多的牵强之处, 也遇到了许多实验结果造成的困惑和反驳。
[2-3]1.2线粒体学说自1989 年Linnane[4]等提出线粒体衰老假说以来,人们越来越关注线粒体DNA( mtDNA) 与衰老关系的研究。
线粒体学说是近年揭示衰老机制的重要理论。
线粒体是氧化磷酸化和细胞内ATP形成的主要场所, 有细胞“动力厂”之称, 在能量的释放和转换中起重要作用。
线粒体产生能量的能力随增龄而减弱, mtDNA 易受氧化损伤, mtDNA氧化率高于核内DNA, 当足够数量的线粒体受到严重损伤后, 细胞的功能严重受损, 当器官有足够数量的细胞受损时这个器官的功能就会减弱。
Wallaee 推测, 有几种老年人常见病(2型糖尿病、帕金森氏病和阿尔采末病) 能与线粒体功能减弱有关。
日前许多国家实验室已把mtDNA 的损伤和抗损伤作为抗衰老药物的重要指标。
[5]1.3免疫功能退化学说在正常情况下, 机体的免疫系统不会与自身的组织成分发生免疫反应, 但机体在许多因素影响下, 免疫系统把自身的某些组织当作抗原而发生免疫性反应。
这种现象对正常机体的细胞、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与死亡。
随着年龄的增加, 机体免疫系统功能下降, 如T 淋巴细胞功能下降, 导致机体对疾病的抵抗力减弱, 而且免疫系统的可靠性也下降。
而人老胸腺退化, 胸腺素分泌减少, 故免疫机能下降, 导致老年自身免疫增加, 产生的抗体不分敌我, 破坏自身的细胞, 这也是衰老的原因之一。
[6]1.4内分泌功能减退学说胸腺和性腺功能减退与衰老进程是平行的, 芬奇认为脑是内分泌引起衰老的中枢神经内分泌系统, 即丘脑下部与垂体组成的体系, 对全身内分泌有重要作用。
神经内分泌系统功能降低与机体衰老有密切关系, 随着年龄的增加, 机体靶组织对某些激素或活性物质的反应性发生改变或明显降低( 如受体表达的的降低) 。
内分泌系统合成功能以及分泌、调节功能等都发生某些衰老性改变, 这些因素促使机体整个内分泌系统功能的紊乱和减退, 从而加速了机体衰老过程。
其中, 神经- 内分泌系统的影响尤为突出。
[6-7]1.5糖基化衰老学说糖基化衰老学说是作为分子水平的又一个重要的衰老学说, 可称之为美拉德反应衰老学说[8],在20 世纪80 年代走进了老年医学的实验室, 该学说指出: 糖基化造成的蛋白质的交联损伤是衰老的主要原因, 由此造成结构蛋白的硬化和功能酶如抗氧化酶和DNA 修复酶等的损伤, 还会造成能量供应的减少, 代谢功能的降低, 平衡机能的失调等等老化过程。
糖基化造成的蛋白质的交联硬化、逐渐变性是造成血管、肾脏、肺叶和关节提前老化的关键因素。
氧化和糖基化既互相独立, 又互相联系,所以,Kristal和Yu在1992年提出了自由基氧化糖基化衰老学说。
[9]这个结果使得某些氧化和糖基化衰老学说单独无法解释的现象得到了很好的解答。
1.6交联学说交联学说是比约克斯坦提出的。
认为体内甲醛、自由基等物质可以引起体内是生物大分子胶原纤维、弹性纤维的交联导致衰老, 还有蛋白质( 包括酶) 和DNA 的交联也导致衰老。
DNA 双链的交联可在DNA 解链时形成/ Y0形结构, 使转录不能顺利进行。
胶原纤维间的交联可使纤维结缔组织在正常交联的基础上过度交联, 从而使对小分子物质的通透性降低, 可能与结缔组织变性有关, 从而影响了结缔组织的张力及韧性。
普遍表现为: 组织失水、皮肤发皱、骨骼变脆、眼球水晶体物理性质改变, 还有动脉硬化等等。
故这种交联可能引起各种不良后果而导致衰老, 其与衰老的确切关系尚待进一步证实。
1.7羰基毒化衰老学说在20世纪90年代, 留学瑞典的中国学者Yin 和Brunk 教授根据老年色素逐步形成的生物化学过程的研究, 提出了羰基毒化衰老学说, 该学说主要认为从非酶基化、脂质过氧化以及氨基酸的代谢和损伤性生化副反应过程中产生的活性羰基化合物与蛋白质氨基酸残基的羰- 氨交联反应是生物体内典型的和最重要的老化过程, 造成体内脂褐素的逐渐聚积、多种蛋白质的氧化糖基化应激, 并最终导致机体衰老。
自由基和氧化造成的早期伤害大部分容易被生物体辨认、吞噬、降解、去弃或修复, 而羰- 氨反应产生的后果, 尤其是组织结构的老化往往难于修复, 不易逆转, 随年聚积。
羰基毒化衰老学说与自由基衰老学说、非酶糖基化衰老学说密切相关, 正在引起人们对衰老本质的新思考。
羰基毒化与衰老已成为21 世纪衰老理论和应用研究的一个重要的突破点。
[10-11]衰老机理研究正走进一个灿烂的新纪元。
1.8 生活速率理论生活速率理论认为生物个体寿命由以下两个因素决定:(1)能量利用速率,即代谢率;(2)生命过程中所需的能量总和, 即代谢潜力。
[18]在时间上延长的寿命和代谢潜力应该在实验中分别测量。
例如, 限制家蝇的飞行活动或降低家蝇的生活密度可延长家蝇的寿命,然而氧气的消耗以及代谢潜力在这些家蝇中并没有改变。
[19]又如, 某些降低代谢率的措施,如X射线、摄入溴化物、摄入铜锌过氧化物酶抑制剂等, 实际上是有害的, 却能在时间上延长寿命, 但与此同时, 生物体的代谢潜力也下降了。
因此无视代谢潜力的下降而把时间上寿命的延长解释为衰老的延缓是不适当的。
1.9 生殖与老化维持体细胞的正常功能和繁殖后代都需要能量和物质的投入, 二者之间相互竞争。
而长寿则是二者之间的最佳妥协方式。
在果蝇中, 产卵晚, 生殖能力低的果蝇长寿。
在对英国贵族的研究中( 最大可能地排除经济水平不同所造成的干扰) 显示,生育孩子少, 生育第一个孩子晚的妇女长寿。
[20]1.10 氧化应激假设以上讨论的衰老的原因都是生物体内在的原因, 而一些研究认为, 环境的因素与衰老的关系同样不可忽视。
环境包括生物体外部的环境和生物体内部的环境, 氧化应激假设即是从环境因素对衰老的影响的角度提出的。
氧化应激假设认为与衰老相关的生理功能的衰减是由分子的氧化破坏造成的, 如果不减轻相应的氧化破坏, 衰老的速率就不会减慢。
一些相关的证据支持这一假设, 例如, 生物大分子的氧化破坏随年龄的增长而增加, 并与生物体的平均寿命相关。
其中自由基和活性氧中间体( ROS) 在生物大分子的氧化中起着重要的作用.[19] 然而, 氧化应激和衰老间的直接关系并未建立。
2. 遗传衰老理论2.1衰老基因学说衰老基因学说是基于遗传学说而研究的。
这种学说认为各种生物的自然寿命是由各自的遗传基因所决定的, 遗传基因中可能有一种特定的衰老基因，专门控制衰老进程。
生物成年后, 基因组内衰老基因开放, 其表达产物或可特异地决定生物的寿命和衰老进程。
在利用动物模型研究衰老机制中己发现了许多与衰老相关基因, 并且研究了与衰老有关的增殖基因、衰老基因、长寿基因和凋亡基因等。
[12]2. 2 DNA 损伤积累学说细胞中的DNA 在内环境( 如自由基) 和外环境( 如自然环境中的紫外线、化学物质等)损伤因素的作用下,会受损而导致DNA 链断裂,使亲代和子代间遗传信息的传递发生错误。
但细胞借助于一整套DNA修复系统,不断地纠正复制错误,修补断裂的DNA链,使遗传信息能准确地从亲代传至子代。
这种修复能力随着分裂次数的增多而降低, 从而导致损伤积累, 引起基因变异和表达异常, 最终使生物衰老。
Bohr 等认为, 免疫系统负责对机体进行整体水平的监管, 而DNA 损伤的修复能力则负责对机体进行DNA水平的监管。
因此,增强DNA 损伤的修复能力, 不仅关系到延缓衰老,而且将成为许多疾病的防治手段。
这一领域的研究已成为热点, 且已有人将此作为衰老的生物学年龄标志之一。
[13]2. 3 细胞凋亡学说细胞凋亡即程序化细胞死亡是机体衰老过程中具体到细胞水平的体现，与衰老密切相关。
细胞凋亡以两种形式对衰老起作用: 一是清除己经受损的和功能障碍的细胞( 如肝细胞、成纤维细胞) , 被纤维组织替代, 继续保持内环境稳定; 一是清除不能再生的细胞( 如心肌细胞) , 它们不能被替代, 导致病理改变。
通过以上机制, 细胞凋亡的结果使体细胞特别是具有重要功能的细胞数量减少, 造成其所组成的重要器官老年性进行性病理过程。
问题是衰老过程中细胞凋亡是如何被启动和调控的? 自由基以及辐射、有害物质、DNA 突变各种病理性刺激都可激发细胞凋亡的启动, 但这些因素启动细胞凋亡的具体分子机制尚有待进一步研究。
[14-15]2. 4 端粒学说1990 年H arley 提出较为完备的端粒- 端粒酶假说, 认为正常细胞的端粒缩短到一定程度时, 会启动终止细胞分裂的信号, 使细胞进入第一死亡期M1, 并退出细胞周期而老化。
该学说的主要内容包括: 1) 生殖系细胞中含有端粒酶, 端粒长度保持稳定; 2) 正常体细胞不含端粒酶, 端粒随细胞分裂逐渐缩短; 3) 病毒癌基因使细胞寿命延长; 4) 端粒继续缩短, 细胞进入危机期, 大多数细胞慢慢死亡, 少数细胞渡过危机期后, 因端粒酶被活化而选择存活, 获得不死性, 端粒长度保持稳定。