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衰老的机制

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衰老的机制

摘要

衰老(又称老化),是一种非常复杂的生物学过程,是机体在退化时期功能下降及生理紊乱的综合表现,是一个机体内在的固有特征,同时又是一个不可逆的过程。衰老是生命发展的必然。关于衰老的研究,特别是皮肤衰老,迄今已提出多种学说。本文较系统地从细胞,分子水平上阐述了皮肤衰老的内因和外因,提出基因调控是皮肤衰老的根本,自由基对皮肤细胞的损伤是皮肤衰老的原因,机体代谢紊乱是皮肤老的基础,而目光照射等许多有害因素是外因的皮肤衰老机制。与此同时对器官的衰老,主要有神经内分泌学说,免疫学说,应激学说,为探讨衰老过程及抗衰老药物的研究提供新思路。

关键字:衰老;皮肤衰老;机制;遗传;自由基

前言

抗衰老治疗,尤其是对皮肤的抗衰老治疗一直是研究焦点之一,人们希望能够通过抗衰老治疗来改善和提高生活质量。皮肤老化可影响美观,引发抑郁、自卑等心理问题,与某些疾病也有关,比如郎格汉斯细胞减少,免疫能力下降,易患感染性疾病。因此延缓皮肤衰老一直是研究热点。目前关于皮肤衰老的机理有三十几个学说。本文从内源性生理衰老和外源性环境衰老两个方面阐述皮肤衰老机制。以神经内分泌学说,免疫学说,应激学说阐述了器官衰老的机制。

正文

一.有关皮肤衰老的几种学说:

1.皮肤内源性生理衰老作用机制

1.1 皮肤衰老基因调控学说:皮肤衰老的基因调控学说是以遗传控制程序论为代表的。Ha- yflik最早的细胞体外培养发现了细胞传代规律,认为发育进程有时间顺序性,这个控制机制随着年龄增长而减弱,最终导致衰老。皮肤衰老主要是皮肤细胞染色DNA及线粒DNA 中合成抑制物基因表达增加,许多与细胞活性有关的基因受抑制,及氧化应激对DNA 的损伤而影响其复制、转录及表达的结果,故基因调控是皮肤及其它细胞衰老的根本。Spierng 等实验证实了DNA复制与皮肤衰老直接相关。Isobe 、Chung等研究证明随着年龄增长,控制 DNA 合成的抑制物增多,致使 rRNA、tRNA、 mRNA含量渐下降,蛋白合成进一步减少,胶原含量减少导致皮肤衰老。

L.2 皮肤衰老的自由基学说:体内许多物质代谢过程中都能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,当自由基引起的损伤积累战胜了机体的修复能力,就会导致细胞分化状态的改变、甚至丧失,从而引起皮肤衰老。Sohl 等近期在传统的自由基衰老学说基础上提出了“氧化应激( Oxidativstress ) 衰老学说”,他认为除了超氧阴离子外其他的活性氧也能引起皮肤衰老,只有当活性氧的产生和清除之间的平衡被打破时才会导致皮肤衰老,而延缓皮肤衰老不仅可以通过补充人工合成的抗氧化剂来实现,也可以通过调动体内的抗氧化酶活性来实现。

Hoo pe、Blatt等实验发现皮肤衰老与抗氧化辅酶Q1O的减少有关,实验证明辅酶“Q”可以渗透表皮的活性层,局部应用可提高表皮的抗氧化能力。Kitazawa等发现某些氨基酸如甘氨酸、丝氨酸与水杨醛缩合产物可与铁形成 2:1的复合物,通过此反应可抑制与铁有关的羟自由基产生,并能抑制脂质过氧化,预防皮肤衰老。但是一般的抗氧化剂常具有不稳定性,有些酶性抗氧化剂(如 sOD)是较为经典的自由基清除剂,它是生物大分子,长期应用可能会产生抗原问题”。

1.3 皮肤衰老的代谢失调学说:郑集于1983年提出了衰老的代谢失调学说,认为生物体的衰老虽然由遗传基因所决定,但其规律性是通过细胞代谢过程来表达的。无论内在或外

来因素导致了体代谢障碍,均可促进细胞衰老而致机体衰老。实验证明:改善动物的代谢机能,可延缓衰老的发生。代谢在不停地运转,会经常失去平衡。许多学者认为:衰老过程的特征是一种内在的平衡稳定性(Homoeostasis)的丧失,即生理功能和能力的持续下降。年龄相关性抗氧化研究的重点在于抑制线粒体产生活性氧的能力,通过代谢途径给予富含抗氧化物质的饮食,能有效保护线粒体的氧化和后续级联反应,通过保护线粒体的基因及结构的完整性,而使细究的重点在于抑制线粒体产生活性氧的能力,通过代谢途径给予富含抗氧化物质的饮食,能有效保护线粒体的氧化和后续级联反应,通过保护线粒体的基因及结构的完整性,而使细胞活性延长口。Sumino等,研究表明,随着年龄的增大,绝经后雌激素水平下降会使皮肤胶原的含量下降。

2 外源性环境因素对皮肤衰老的影响

2.1 皮肤衰老的光老化学说:使用含有紫外线吸收剂和屏蔽剂的防晒护肤品是保护皮肤免受日光损害的有效手段。早在1989年,Cesarini 就提出采用清除自由基地抗氧化剂补充治疗可以防止皮肤光氧化性损害,这不但对紫外线照射引起的皮肤急性损伤有防护作用,还能防止UVB诱导的皮肤慢性损伤,因此,一般将抗氧化剂与遮光剂组成一个高效的光防护系统。

2.2 香烟烟雾:香烟是最大的自由基来源,自由基所引起的氧化损伤是皮肤衰老及衰老相关疾病的重要促进因素。吸烟对皮肤衰老的影响主要是通过作用于真皮实现的。Frances 等经皮肤活检标本验证吸烟诱发皮肤弹力组织的变性。这些改变类似于光老化,但是,吸烟引起弹力纤维改变发生在真皮深部,而其表层弹力纤维正常。而光老化所致真皮弹力纤维改变主要影响表层真皮Lahmann等研究发现吸烟者真皮表达胶原酶( MMP—1 )增高 Yi n等体外研究中也发现成纤维细胞胶原合成下降,MMP 一1表达增高MMP一主要降解胶原纤维。以上研究表明香烟烟雾确能影响真皮组分胶原纤维和弹力纤维变性而促进皮肤衰老。

综上所述,皮肤衰老是一个漫长而复杂的过程,既包含由遗传因素及不可抗力(如重力、机体内分泌及免疫功能随机体衰老而改变)引起的自然衰老,也包括由环境因素如紫外线、吸烟、风吹、接触化学物质等外源性因素引起光老化,是从分子、基因、亚细胞、细胞以及组织、器官水平渐进性发展至体表的结果。基因调控是皮肤衰老的根本,自由基对皮肤细胞的损伤是皮肤衰老的原因,机体代谢紊乱是皮肤衰老的基础,而目光照射等许多有害因素均可加速皮肤衰老的过程,而这些因素都会造成皮肤细胞的改变,最终导致胶原蛋白减少而引起皮肤衰老。因此,在对生命机体生理衰老认识和调控仍十分有限的情况下,如何激活细胞,刺激胶原蛋白的产生,从而延缓乃至逆转皮肤衰老的过程有待于进一步的研究。二.有关器官衰老的几种学说

神经、内分泌、免疫系统是机体自身调节的重要因素,三者通过各自产生的活性物质互相影响、互相调节、形成一个复杂的神经、内分泌、免疫网络,维持机体内环境相对稳定。随着年龄的增长,它们会发生形态和功能的变化。分述如下:

1.神经内分泌学说

神经内分泌系统(下丘脑、垂体、靶腺和组织)对机体发育和功能的维持至关重要,也决定着组织代谢率,因而参与身体组织老化及寿命的调节。在机体衰老过程中,神经内分泌的失调是重要特征之一,下丘脑作为神经内分泌的调节中枢,在这些衰老变化中起着十分重要的作用。放射免疫分析和免疫细胞化学的研究进展证实,下丘脑含生长抑素(SST)等10多种神经肽,衰老过程中,下丘脑各核团的神经元随增龄呈现不同程度的丢失,其所含递质也有不同程度的改变,导致内分泌功能不足,从而推动机体衰老。如SST能神经元的增龄性部分丢失,可能是老年期血浆生长激素水平降低的重要原因之一。另外,下丘脑在衰老过程某些形态和结构的变化,同机体的衰老有一定的关系。有报道青龄(90~120d)和老龄(220~932d)雄性大鼠下丘脑弓状核超微结构的变化,发现老年大鼠弓状核内轴—树突轴减少51%,轴

—体突触减少57%,突触前后膜变薄、变短或不连续,胞浆内出现包含体,多层膜小体增加,高电子密度的树突段缺乏神经微管,神经数量减少,弓状核这些病理变化与生殖系统的衰老有密切的联系。

2.免疫学说

此学说认为:老化与免疫功能减退和自身免疫出现有关。有研究表明:人体衰老过程中,免疫细胞的构成发生了变化:T、B细胞绝对值明显减少,其亚群也有变化。免疫功能下降:T细胞对有丝分裂原刺激的增殖能力下降,B细胞对外来抗原反应能力降低而对自身抗原反应能力增加;NK细胞活性明显下降。免疫细胞产生的细胞因子如IL-2、IFN-r活性下降,IL-6、TGF-B(B-转化生长因子)、IL-10在老化过程中也有明显改变。在上述事实基础上,可以认为老化过程中免疫系统的改变与整个机体的衰老密切有关。在这个变化中,免疫细胞的构成和组成包括使免疫细胞发挥功能的诸多物质基础发生了明显的变化,导致免疫活性细胞各种功能发生很大改变,出现对抗原的精细识别能力下降、精确调控功能减弱,以及免疫应答紊乱、低效和无效,使免疫系统的三大功能(防御、自稳、监视)失调或减弱,最终导致老年人感染性疾病、自身免疫性疾病及癌症的发生率明显增加。

3.应激学说

该说认为对机体持续作用的应激原,如寒冷、繁殖生育过多、高原缺氧、放射以及心理学应激,促使机体衰老。许多生活现象和临床观察提示应激与衰老有关。如心身疾病:原发性高血压、冠心病、消化性溃疡、甲亢、支气管哮喘等的发生与慢性应激有关。慢性应激造成的脂氢过氧化物长期积蓄可损害生物膜,促使细胞发生退行性变,加速机体器官的老化。结语

以上从皮肤衰老的几种学说和器官衰老的学说两个方面阐述了衰老的机理,各自都有一定的科学依据。必须看到,衰老是多方面因素共同作用的结果。因此,“延衰”也必然是一项综合性复杂的工程。可以相信,随着科学技术的发展,衰老的研究不断深入,必将有一个更全面、更接近衰老机理的理论出现。衰老的理论不仅仅对即将进入“人口老龄化”的中国,对整个世界都有重大意义。

参考文献

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[8]王红丽,吴铁.皮肤衰老分子生物学机制的研究进展[J]. 国外医学皮肤性病学分册,2003,29(2):114-116.

1植物衰老的机理

1植物衰老的机理 1.1植物衰老和细胞的程序性死亡 植物在长期进化和适应环境的基础上有选择性地使某些细胞、组织和器官有序死亡,称之为程序性死亡(programmed celldeath, PCD)[2]。植物PCD是指整个原生质(有细胞壁或无细胞壁)在植物某个生命时期主动撤退、消化过程,它在去除不需要细胞质或整个细胞时主要通过以下机制:自溶、裂解和木质化。植物衰老是涉及PCD的生理过程,两者在发生机制和信号传导上存在较多的共性: (1)植物衰老和PCD都是由基因控制的主动的过程,它们的发生都依赖新基因的转录和蛋白质的合成。(2)PCD和植物衰老都是一程序性事件。(3)植物衰老与PCD 都可以受许多内部发育信号和外部环境信号的影响,从而调节进程的快慢。(4)植物衰老和PCD过程中都存在物质的运转,这在衰老器官中表现为维管束周围组织最后衰老[3]。植物衰老的过程不完全是PCD。完整的植物衰老过程应包括两个阶段:第一阶段为可逆衰老阶段,细胞以活体状态存在;第二阶段为不可逆衰老阶段,细胞器裂解,细胞衰退, PCD发生,其中液泡的裂解和染色质降解形成的DNA片段是PCD开始发生的标志。胞间基质相互作用,为细胞的分化、生长和死亡提供必需的信号。MMP为基质金属蛋白酶(matrix metallopro-tease)可降解基质。Delorme等[4]在黄瓜叶片衰老的后期检测到一种基质金属蛋白酶CS1-MMP,它是一种前体酶,须经过修饰才能活化,其表达早于DNA片段化的出现,但不参与衰老中营养物质的运转,可能与PCD的发生有关。由此认为:PCD可能只在衰老的末期发生,即植物衰老达到一个不可逆的点,这个点的出现标志着PCD的发生。Rao和Davis发现[5]:缺少脱落酸(SA)信号传导途径的拟南芥突变体pad4,其叶片长时间保持黄化状态,细胞死亡速度比野生型慢得多,而野生型拟南芥SA信号传导途径中被诱导表达的一个衰老特异基因SAG12只在衰老晚期的黄化组织中表达,推测植物衰老前期产生的SA信号可诱导下一步的PCD,SAG12可能在衰老后期的PCD过程中起关键作用。 1.2自由基与衰老 植物体内的自由基是指植物代谢过程中产生的O·-2、OH·等活性氧基团或分子,当它们在植物体内引发的氧化性损伤积累到一定程度,植物就出现衰老,甚至死亡。但生物在长期进化过程中在体内形成了一套抗氧化保护系统,通过减少自由基的积累与清除过多的自由基两种机制来保护细胞免受伤害。生物体内的抗氧化剂主要有两大类,一是抗氧化酶类,主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CA T)、过氧化物酶(POX)等;二是非酶类抗氧化剂,主要有维生素E、维生素C、谷胱甘肽(GSH)等。许多研究表明,在缺氧条件下,生物体内SOD、CA T活性下降。对菜豆子叶超氧化物歧化酶活性研究发现,其SOD活性随组织衰老而下降,表明植物组织酶的清除能力随年龄增加而下降[6]。已有的证据显示,自由基、活性氧对植物的损害作用主要表现在生物膜损伤、呼吸链损伤、线粒体DNA损伤等。大多数研究集中在活性氧所引发的膜脂过氧化方面。膜脂过氧化即自由基(O·-2、OH·等)对类脂中不饱和脂肪酸引起的一系列自由基反应。脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是一种氧合酶,专门催化具有顺-1,4戊二烯结构的不饱和脂肪酸的加氧反应,其中间产物自由基和最终产物丙二醛都会严重地损伤生物膜。丙二醛具有强交联性质,能与蛋白质、核酸游离的氨基结合,形成具有荧光的Schif碱,称为类脂褐色素(1ipofuscin-like pigment, LEP),是不溶性化合物,干扰细胞内正常生命活动代谢。同时,丙二醛与生物膜中结构蛋白和酶的交联,破坏它们的结构和催化功能[7]。活性氧、自由基还能直接与核酸分子作用,使碱基羟基化,发生突变,从而改变核酸的结构。用自旋捕集技术和ESR法,通过研究紫外线辐射核黄素产生的超氧阴离子自由基(O·-2)等活性氧与嘧啶碱基及核苷的反应,发现该反应不是直接进行,而是通过羟自由基来实现的。线粒体呼吸链是细胞内自由基的主要发生器之一,它本身易被自由基损伤。在衰老的植物组织中电子传递链的失衡使得部分电子泄露给O2,呼吸链电子传递出现短路,其结果使A TP生成减少,O·-2等活性氧的产生增加,从而影响细胞的功能[8]。

衰老的机制研究进展

衰老的机制研究进展 甘肃医学院赵文俊 摘要: 衰老又称老化, 通常是指在正常状况下生物体发育成熟后, 随年龄增长机体发生的功能性和器质性衰退老化的渐进过程。现代医学对衰老机制的研究涉及到很多方面,从自由基学说看,自由基可形成脂褐素、可造成线粒体DNA(mtDNA)的突变、引起核DNA的受损等;从遗传因素看,衰老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;从免疫功能改变学说看,是由于机体对外来物质免疫反应的下降以及自身免疫反应的增多引起的。 关键词:衰老;自由基;脂褐素;细胞凋亡;线粒体DNA; 遗传基因;免疫系统衰老又称老化,通常是指在正常状况下生物发育成熟后,随年龄增加,自身机能减退,内环境稳定能力与应激能力下降,结构、组分逐步退行性变,趋向死亡的不可逆转的现象。对衰老的研究一直是生命科学领域的最为基本和重要的问题之一,但细节一直知之甚少。衰老是一个持续发展的、动态的、缓慢渐进而复杂的过程。这个过程从生长期结束后逐渐开始,它的影响要到老年期通过人体系统功能失调、器官功能衰退、细胞变性及蛋白质和酶分子结构变化逐渐表现出来。主要表现为机体对环境刺激的适应能力减弱以至丧失,出现多种器官组织功能的衰退并影响健康。影响衰老的因素有很多,各种社会因素、经济、疾病、营养、遗传、生活习惯、环境及精神状态等都起着一定的作用,是很多因素共同作用的结果[1]。目前,随着分子生物学和细胞生物学的研究深入,对衰老机理的研究从整体水平发展到分子水平。有关细胞衰老的学说近年来提出了很多,如细胞损伤学说、生物大分子损伤学说、自由基学说、端粒学说等。对于生物体而言,细胞衰老受到多种因素的影响,有自身遗传因素的影响,也有环境因素的影响,根本的还是受遗传方面的影响。

中医衰老学说及抗衰老研究概况_赵蓉

[收稿日期]2006-01-06中医衰老学说及抗衰老研究概况 赵 蓉 (天津市大港区中医医院,天津300270) [中图分类号]R161.7 [文献标识码]B [文章编号]1004-2814(2006)06-384-02 衰老是指机体发育成熟后,组织器官逐步发生退行性改变,并最终走向老化的过程。目前西医和中医对衰老机制及 抗衰老都进行了大量的研究,并取得了不少成果。现就中医衰老学说的研究综述如下。1 中医衰老学说 精气神衰老学说:精、气、神为人之三宝,是生命的根本。中医认为精、气、神三者的状态标志着一个人的健康,如三者虚衰,则是衰老的征象。5太平经6提出/精、气、神0是支配着人体生命的三大元素。5素问#金匮真言论6曰:/夫精者,身之本也。05灵枢#本神篇6记载:/故生之来谓之精,两精相搏谓之神。05灵枢#决气篇6记载:/上焦开发,宣五谷味,熏肤,充身,泽毛,若雾露之溉,是谓气。0历代医家又对此进行不断充实发挥,丰富了学说内容。5黄帝内经素问集注6说:/神气血脉,皆生于精,故精乃生身之本,能藏其精,则血气内固,邪不外侵。0可见历代医家对人体的精、气、神非常重视,精充、气足、神旺即是健康的标志,如精亏、气虚、神萎则是衰老的征象,从精、气、神三方面的表现,完全可以反映出人体衰老的程度。 肾虚衰老学说:5素问#上古天真论6谓:/女子七岁,肾气盛,齿更发长。二七而天癸至,任脉通,太冲脉盛,月事以时下,固有子,,七七,任脉虚;太冲脉衰少,天癸竭,地道不通,故形坏而无子也。丈夫八岁,肾气实,发长齿更。二八,肾气盛,天癸至,精气溢泻,阴阳和,故能有子,,八八,则齿发去。肾者主水,受五脏六腑之精而藏之,故五脏盛,乃能泻,,此其天寿过度,气脉常通,而肾气有余也。0肾为先天之本,人体生长、发育、衰老以至死亡的过程就是肾气逐渐充实、 隆盛、衰少乃至衰竭的过程[1] 。 脾胃虚弱衰老学说:脾胃为后天之本,为气血生化之源。脾胃在人体活动中起着升降枢纽的作用,肾中的先天精气也依赖于脾胃化生的后天水谷精微的充养。李东垣在5脾胃论6中谓脾胃是化生元气的本源,脾胃损伤必然导致元气不足,而产生各种病变,提出/诸病从脾胃而生0,脾虚则/气促憔悴0、/血气虚弱0等观点,认为脾胃虚弱是导致衰老发生的主要原因。脾胃功能强盛则身体健康而长寿,脾胃虚衰则百病丛生而早衰。 阴阳衰老学说:5素问#阴阳应象大论6曰:/阴阳者,天地之道也,万物之纲纪,变化之父母,生杀之本始,,0中医学认为阴阳之间的变化是一切事物运动变化的根据,同时也是生命生长、发育、衰老以至死亡的根本原因。古人认为只有阴阳平衡生命活动才能正常进行,如果阴阳平衡被打破则会导致 机体发生疾病、衰老以至死亡。机体衰老的过程也就是阴阳失去平衡,出现偏盛偏衰或阴阳两虚的结果。若进一步发展,阴阳不能相互为用而分离,人的生命活动也就停止了。5素问#生气通天论6的/阴平阳秘,精神乃治;阴阳离决,精气乃绝0则是对这种学说的概括与总结 [1] 。 脏腑经络衰老学说[2] :5内经6在论述人体衰老的原因时已明确指出,随着年龄的增长五脏虚衰则会导致衰老的发生与发展,并最终引起死亡。5灵枢#天年篇6谓:/五十岁,肝气始衰,肝叶始薄,胆汁始灭,目始不明。六十岁,心气始衰,苦忧悲,血气懈惰,故好卧。七十岁,脾气虚,皮肤枯。八十岁,肺气衰,魄离,故言善谈。九十岁,肾气焦,四脏经脉空虚。百岁,五脏皆虚,神气皆去,形骸独居而终矣。0首先提出了脏腑虚衰是导致人体衰老、死亡的原因。后世医家在此基础之上,对衰老的脏腑虚衰学说又各有发挥,并形成了两种主要观点。 淤血衰老学说:5素问6谓:/使道闭塞不通,,以此养生则殃。0/使道0即血脉,明确指出血脉不通有碍养生长寿。淤血产生后,气血运行受阻,脏腑得不到正常濡养,气化功能受损;同时代谢产物不能排泻,堆积体内,毒害机体,从而形成恶性循环,加速衰老[3] 。2 中医抗衰老研究概况 中药抗衰老研究:1调节免疫功能:研究表明,活血化淤类中药丹参、川芎等能提高大鼠的淋巴细胞转化率,增强小鼠单核巨噬细胞系统的吞噬作用,提高细胞免疫和体液免疫的 功能[4] 。复方参七汤能减缓免疫器官的萎缩,提高IL-2水平,对TNF-A 异常升高有抑制作用 [5] 。钟毅 [6] 等用补肾健 脾活血化痰方药经过临床和动物实验研究显示具有增加机体免疫功能作用。o对抗自由基的研究:杨勇等用四物汤及其各单味药对小鼠自由基代谢及免疫功能影响的比较研究发现四物汤全方通过调节自由基代谢及对免疫功能的影响,而起 到延缓衰老的作用,配伍后表现出较强的药理活性[7] 。?对神经系统的研究:赵伟康 [8] 等研究发现,固真方能明显延缓老 年机体H PTT 轴的功能退化及延缓老年大鼠下丘脑)垂体) 肾上腺)胸腺(H PTQ )轴衰老的作用[9] 。?对生殖系统的研究:生殖功能是反映机体衰老的敏感的指标之一。黄精可显著升高衰老动物脑和性腺组织的端粒酶活性[10] 。杜仲具有一定的抗衰老作用,使生精过程活跃,生精细胞增多,间质细胞增多不明显,生精小管直径改变不明显 [11] 。?对调控衰老基 因的研究:王学美[12] 等观察五子衍宗丸及其拆方对老年肾虚者外周血白细胞线粒体DNA 缺失,减少有缺陷的呼吸链,增强细胞所需的能量,从而达到维持细胞正常生理,延缓衰老的作用。?改善血液流变性的研究:实验表明,人参、黄精、决明子、何首乌、徐长卿、红花均有降血脂或降低血清胆固醇作用。 # 384#

衰老机制的研究进展

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

衰老的机制

衰老的机制 摘要 衰老(又称老化),是一种非常复杂的生物学过程,是机体在退化时期功能下降及生理紊乱的综合表现,是一个机体内在的固有特征,同时又是一个不可逆的过程。衰老是生命发展的必然。关于衰老的研究,特别是皮肤衰老,迄今已提出多种学说。本文较系统地从细胞,分子水平上阐述了皮肤衰老的内因和外因,提出基因调控是皮肤衰老的根本,自由基对皮肤细胞的损伤是皮肤衰老的原因,机体代谢紊乱是皮肤老的基础,而目光照射等许多有害因素是外因的皮肤衰老机制。与此同时对器官的衰老,主要有神经内分泌学说,免疫学说,应激学说,为探讨衰老过程及抗衰老药物的研究提供新思路。 关键字:衰老;皮肤衰老;机制;遗传;自由基 前言 抗衰老治疗,尤其是对皮肤的抗衰老治疗一直是研究焦点之一,人们希望能够通过抗衰老治疗来改善和提高生活质量。皮肤老化可影响美观,引发抑郁、自卑等心理问题,与某些疾病也有关,比如郎格汉斯细胞减少,免疫能力下降,易患感染性疾病。因此延缓皮肤衰老一直是研究热点。目前关于皮肤衰老的机理有三十几个学说。本文从内源性生理衰老和外源性环境衰老两个方面阐述皮肤衰老机制。以神经内分泌学说,免疫学说,应激学说阐述了器官衰老的机制。 正文 一.有关皮肤衰老的几种学说: 1.皮肤内源性生理衰老作用机制 1.1 皮肤衰老基因调控学说:皮肤衰老的基因调控学说是以遗传控制程序论为代表的。Ha- yflik最早的细胞体外培养发现了细胞传代规律,认为发育进程有时间顺序性,这个控制机制随着年龄增长而减弱,最终导致衰老。皮肤衰老主要是皮肤细胞染色DNA及线粒DNA 中合成抑制物基因表达增加,许多与细胞活性有关的基因受抑制,及氧化应激对DNA 的损伤而影响其复制、转录及表达的结果,故基因调控是皮肤及其它细胞衰老的根本。Spierng 等实验证实了DNA复制与皮肤衰老直接相关。Isobe 、Chung等研究证明随着年龄增长,控制 DNA 合成的抑制物增多,致使 rRNA、tRNA、 mRNA含量渐下降,蛋白合成进一步减少,胶原含量减少导致皮肤衰老。 L.2 皮肤衰老的自由基学说:体内许多物质代谢过程中都能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,当自由基引起的损伤积累战胜了机体的修复能力,就会导致细胞分化状态的改变、甚至丧失,从而引起皮肤衰老。Sohl 等近期在传统的自由基衰老学说基础上提出了“氧化应激( Oxidativstress ) 衰老学说”,他认为除了超氧阴离子外其他的活性氧也能引起皮肤衰老,只有当活性氧的产生和清除之间的平衡被打破时才会导致皮肤衰老,而延缓皮肤衰老不仅可以通过补充人工合成的抗氧化剂来实现,也可以通过调动体内的抗氧化酶活性来实现。 Hoo pe、Blatt等实验发现皮肤衰老与抗氧化辅酶Q1O的减少有关,实验证明辅酶“Q”可以渗透表皮的活性层,局部应用可提高表皮的抗氧化能力。Kitazawa等发现某些氨基酸如甘氨酸、丝氨酸与水杨醛缩合产物可与铁形成 2:1的复合物,通过此反应可抑制与铁有关的羟自由基产生,并能抑制脂质过氧化,预防皮肤衰老。但是一般的抗氧化剂常具有不稳定性,有些酶性抗氧化剂(如 sOD)是较为经典的自由基清除剂,它是生物大分子,长期应用可能会产生抗原问题”。 1.3 皮肤衰老的代谢失调学说:郑集于1983年提出了衰老的代谢失调学说,认为生物体的衰老虽然由遗传基因所决定,但其规律性是通过细胞代谢过程来表达的。无论内在或外

【课外阅读】有关植物衰老的学说1

有关植物衰老的学说 关于植物衰老发生的原因,主要有以下几种学说。 1.自由基损伤学说自由基有细胞杀手之称。1955年哈曼(Harman)就提出,衰老过程是细胞和组织中不断进行着的自由基损伤反应的总和。近年来,衰老的自由基损伤学说受到重视。衰老过程往往伴随着超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性的降低和脂氧合酶(lipoxygenase,LOX,催化膜脂中不饱和脂肪酸加氧,产生自由基)活性的升高,导致生物体内自由基产生与消除的平衡被破坏,以致积累过量的自由基,对细胞膜及许多生物大分子产生破坏作用,如加强酶蛋白质的降解、促进脂质过氧化反应、加速乙烯产生、引起DNA损伤、改变酶的性质等,进而引发衰老。自由基与膜伤害的关系可参照图11-4。 自由基和活性氧自由基(free radical)又称游离基,它是带有未配对电子的原子、离子、分子、基团和化合物等。生物自由基是通过生物体内自身代谢产生的一类自由基。生物自由基包括氧自由基和非含氧自由基,其中氧自由基(oxygen free radical)是最主要的,它又可分为两类:一类是无机氧自由基,如超氧自由基(O 2 ·-)、羟自由基(·OH);另一类是有机氧自由基,如过氧化物自由基(ROO·)、烷氧自由基(RO·)和多聚不饱和脂肪酸自由基(PUFA·)。多数自由基有下述特点:不稳定,寿命短;化学性质活泼,氧化能力强;能持续进行链式反应。活性氧(active oxygen)是化学性质活泼,氧化能力很强的含氧物质的总称。 生物体内的活性氧主要包括氧自由基、单线态氧(1O 2)和H 2 O 2 等,它们能氧化生 物分子,破坏细胞膜的结构与功能,其中O 2 氧化能力特强,它能迅速攻击所有生物分子,包括DNA,引起细胞死亡。 自由基和活性氧两者间的组成关系如下: 非含氧自由基,如:CH 3·(甲自由基);(C 6 H 5 ) 3 C·(三苯甲自由基) 自由基 氧自由基,如:O 2 -·;·OH;ROO· 活性氧 含氧非自由基,如:1O 2;H 2 O 2 正常情况下,由于植物体内存在着活性氧清除系统,细胞内活性氧水平很低,不会引起伤害。植物细胞中活性氧的清除主要是通过有关酶和一些抗氧化物质。细胞的保护酶主要有超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)等,其中以SOD 最为重要。对水稻、烟草、菜豆、燕麦等叶片衰老的研究表明,叶片中SOD 活性随衰老而呈下降趋势,O 2 -·等随衰老而增加,脂类过氧化产物丙二醛(MDA)迅速积累(MDA积累速率可代表组织中总的清除自由基能力的大小);而植物处于生长旺盛时期,SOD活性则是随着生长的加速保持比较稳定的水平或有所上升,因此,SOD活性的下降与植物体的衰老是呈正相关的。 增加植物体细胞内活性氧种类浓度的环境因素。 目前已发现有三种不同形式的SOD:(1)CuZn-SOD,分子量为32 000,由两个相同的亚基构成,主要分布于高等植物的细胞质和叶绿体中,是高等植物中主要的SOD;(2)Mn-SOD,主要分布于原核生物及真核生物的线粒体中,是诱导酶

衰老机制的研究进展

发育生物学 (双语课堂) 姓名:王芝 学号:2010212810 专业:生物科学 任课老师:王玉凤

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

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。淋巴细胞是免疫系统的“主帅”。英国老年保健研究所公布的一项鸭牛结果表明:在一个老人死前3年终,淋巴细胞数量明显下降趋势。这是他们对05个人进行长达30年之久的考察得出的结论。 此外,北京大学大学医学部免疫学研究时发现,白细胞介素随着人的计数年龄的增长而呈明显夏季那个趋势,它在康衰老中参与机体的免疫调节。 (四)自身中毒说。人的大肠细菌等可分泌一种有毒物质,它可以使人衰老。此外,美国洛克菲勒大学的细胞生物学家尤金尼亚还从人体的结缔组织细胞中分离出一种特殊的蛋白质,是老化的、不能分裂的细胞的产物,正是它杀死了细胞。消除这种毒物,可望推迟衰老。 (五)死亡激素说。有人问为老化的关键步骤并非发生在细胞中,而是发生在大脑、神经、内分泌的活动,使机体老化的决定因素。若早期摘除大白鼠垂体腺,并喂食可的松激素,会延长大白鼠寿命。有的学者认为脑垂体腺在大脑中释放一种“死亡激素”,有的说胸线释放这种“死亡激素”但都未得到实验的证实。有人从乌贼鱼的泪腺中发现“死亡激素”。 (六)胶体化学说。捷克的汝兹卡认为衰老是滞后作用的过程,即使由于体内状态的变化。人随着年龄增长,体内进行胶体颗粒的合并过程,于是机体活性酸度下降,呈现衰老状态。

皮肤衰老机制及抗衰老研究进展

皮肤衰老机制及抗衰老研究进展 发表时间:2010-8-2 16:16:16 来源:创新医学网推荐作者:赵俊超作者单位:中国地质大学,湖北武汉430074 【关键词】衰老机制;皮肤;抗衰老研究 皮肤是衰老过程中最易显露的器官,皮肤衰老主要表现为自然衰老和光老化两种形式〔1〕。近来随着各种边缘学科的飞速发展,人类对于衰老的认识已从整体水平推进到细胞分子水平〔2〕,关于衰老机制的研究已取得了很大进展,但是针对皮肤衰老机制的报道却很少。因此,本文从内源性生理衰老和外源性环境衰老两个角度出发,就当前有关皮肤衰老的主要机制和相应对策进行阐述,希望为抗衰老化妆品的开发提供参考。 1 内源性生理衰老机制及对策 内源性生理衰老机制大体上包括细胞水平的衰老理论如自由基理论、遗传理论、线粒体理论、端粒理论等和器官水平的衰老理论如免疫衰退理论、神经内分泌损伤理论等〔3〕。 1.1 自由基理论及清除过量自由基的对策 自由基理论由英国学者Harman于1956年在美国原子能委员会上首次提出,并逐渐成为衰老理论中的核心理论之一〔4〕。其内容为:①机体在正常代谢中会产生自由基,它参与机体的正常生理运行,体内的抗氧化防御系统维持着体内自由基的动态平衡。②随着增龄,体内抗氧化系统功能衰退,抗氧化酶的活性不断降低,自由基过量积聚,发生清除障碍,引发体内氧化性不可逆损伤的积累,最终导致一系列衰老损伤。③维持体内一定水平的抗氧化系统功能可延缓机体衰老〔5〕。 自由基过量积聚对皮肤的损伤主要表现在如下几个方面:①对核酸的损伤:活性氧加成到碱基的双键中或从戊糖部分抽提氢,可破坏碱基生成嘧啶、嘌呤自由基,碱自由基相互结合或被过氧化,使碱基缺失甚至主链断裂,产生遗传突变。②对蛋白质的损伤:活性氧与氨基酸或直接与蛋白质反应使多肽链断裂,促使皮肤中胶原、弹性蛋白和表皮生长因子受体蛋白受到自由基攻击产生交联变性,使皮肤变薄、起皱,弹性降低,细胞生长变缓。③对糖的损伤:皮肤中的黏多糖透明质酸极易被活性氧解聚氧化为糖醛类产物,进而与DNA、RNA、蛋白质发生进一步交联变性。 ④对脂质的损伤:活性氧攻击生物膜上的不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)引起膜通透性和硬度增加,胞内环境改变,形成多种脂质过氧化物及其代谢产物丙二醛(MDA),MDA是强效交联剂,易与蛋白质或核酸交联形成溶酶体无法消化的脂褐质(LPF),累积在皮肤结缔组织中形成老年斑〔6〕。 开发有效的活性物质来清除体内积聚的有害自由基是抵抗衰老的有力手段,目前常用的具有抗氧化作用的活性原料有3类:①生物制剂类,如超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化酶(GSH Px),过氧化氢酶(CAT),金属硫蛋白(MT),木

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 (双语课堂)

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

皮肤衰老机制的研究进展

皮肤衰老机制的研究进展 发表时间:2011-05-12T14:45:44.503Z 来源:《中外健康文摘》2011年第4期供稿作者:祝司霞 [导读] 1.2 皮肤衰老的自由基学说随着增龄,体内抗氧化系统功能衰退,自由基过量积聚。 祝司霞 (攀枝花学院医学院四川攀枝花 617000) 【中图分类号】R751 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085 (2011)04-0032-02 【摘要】皮肤浅表外露可为研究衰老提供良好的材料,有利于在分子和细胞水平上更深入研究机体的衰老。文章阐述了皮肤衰老的机制,内源性因素是根本,外源性因素影响衰老的进程。为寻找延缓衰老的措施和开发抗衰老药物提供新思路。【关键词】皮肤衰老遗传自由基代谢 Research Progress about mechanism of skin aging Zhu si xia(Medical College of Panzhihua University,Panzhihua Sichuan 617000) 【Abstract】 Superficial skin exposed may provide a good material for the study of aging which is useful for more in-depth study of the aging body at the molecular and cellular level.This paper systematically describes the mechanisms of skin aging that endogenous factors are fundamental and exogenous factors affect the aging process.It would be a new idea of finding the measures of anti-aging and developing anti-aging drug. 【Key words】 Skin aging Genetic free radical metabolic 皮肤老化可影响美观,引发抑郁、自卑等心理问题,与某些疾病也有关,比如郎格汉斯细胞减少,免疫能力下降,易患感染性疾病。因此延缓皮肤衰老一直是研究热点。目前关于皮肤衰老的机理有三十几个学说[1]。本文从内源性生理衰老和外源性环境衰老两个方面阐述皮肤衰老机制。 1 皮肤内源性生理衰老机制 1.1 皮肤衰老遗传学说遗传因素是皮肤衰老的最主要原因[2]。随着增龄,皮肤细胞中基因合成抑制物表达增加,与细胞活力有关的基因受抑制不能表达,如Spiering[3]在皮肤成纤维细胞的培养物中发现了DNA合成抑制因子,DNA合成下降,蛋白质合成减少,尤其是胶原蛋白减少导致皮肤老化;机体对DNA损伤的修复能力越来越弱,DNA的损伤越来越严重;端粒逐渐缩短,短至一定程度体细胞开始衰老死亡。 1.2 皮肤衰老的自由基学说随着增龄,体内抗氧化系统功能衰退,自由基过量积聚。自由基可使皮肤细胞膜中的不饱和脂肪酸,形成过氧化脂质,膜结构破坏,功能受损。脂质过氧化物(LPO)的降解产物丙二醛是强效交联剂,易与蛋白质或核酸交联形成溶酶体无法消化的脂褐素(LPF),累积在皮肤结缔组织中形成老年斑[4]。 1.3 皮肤衰老的代谢失调学说年龄增长,血液循环功能下降、新陈代谢减慢,细胞和组织逐渐退化和衰老。王红丽等[5]研究表明,通过扩张血管、改善微循环、使血流加速等,可促进细胞的新陈代谢,加快衰老皮肤细胞核酸和蛋白质的合成;增加皮肤中SOD(超氧化物岐化酶)含量和活性,羟脯氨酸含量显著升高,MDA(丙二醛)含量显著降低,而发挥其抗氧化和清除自由基作用,恢复细胞正常的生理功能;或可明显刺激皮肤成纤维细胞的活性,促进胶原蛋白合成,使皮肤趋于年轻化,从而延缓皮肤衰老进程。 1.4 免疫功能退化学说[6] 衰老时免疫功能逐渐衰退,主要表现在两个方面:①正常免疫功能减退:胸腺萎缩、纤维化,胸腺素分泌下降,免疫细胞减少,比例失调,细胞免疫功能下降;②自身免疫反应增强:体液免疫功能紊乱,机体对抗外来性抗原能力下降,而对抗自身细胞的能力提高。机体免疫功能失常会使机体自由基代谢失去平衡,二者相互作用,加速机体的衰老。实验证明,提高机体免疫功能,能增强SOD活性。 1.5 神经内分泌功能减退学说[7] 衰老时下丘脑-垂体-性腺功能衰退,性激素水平降低。雌激素能促进成纤维细胞的胶原合成和成熟,抑制胶原降解,促进透明质酸的合成。因此雌激素降低,皮肤胶原含量下降,皮肤弹性降低。 2 皮肤外源性环境衰老机制 皮肤暴露于体表,最容易受外界环境因素的影响。日光可使皮肤小血管减少,汗腺减少,分泌汗液能力下降,皮脂分泌减少,皮肤干燥,产生皱纹,甚至皮革样改变[8]。大气中的污染物,如汽车排出的尾气,可加速皮肤氧化,促进皮肤衰老。寒冷、干燥可使皮肤角质层失水过多,促进皱纹的生成。 本文综述了皮肤衰老的机制,内源性因素是根本,外源性因素影响衰老的进程,抗衰老研究应注重内源性因素,同时兼顾外源性因素,找到预防和延缓衰老的措施,并作为开发抗衰老药物的突破方向。 参考文献 [1]来吉祥,何聪芬,董银卯,等.皮肤衰老机理和抗衰老化妆品的研究进展[J]. 北京日化,2009,3:11-17. [2]王红丽,吴铁.皮肤衰老分子生物学机制的研究进展[J]. 国外医学皮肤性病学分册,2003,29(2):114-116. [3]Spiering AL,Pereira—Smith QM ,Smith JR.Correlation between complementation group for immortality and DNA synthesis inhibitors[J].Exp Cell Res,1991;195(2):541—545. [4]李素云,王立芹,郑稼琳.自由基与衰老的研究进展[J].中国老年学杂志,2007,27(20):2046-2047. [5]王红丽,吴铁,吴志华.人参皂苷、丹参酮和川芎嗪抗小鼠皮肤衰老作用研究[J].第二军医大学学报,2006,27(5):525-527. [6]陈飞飞,蔡东联.活性多糖延缓衰老的研究进展[J].中西医结合学报,2009,7(7):674. [7]王坤,张洁,于文会.针灸抗衰老作用研究进展[J].中兽医医药杂志,2009,28(3):24-25. [8]姚春丽,刘姝.皮肤光老化与骨髓间充质干细胞移植[J].中国美容医学,2008,17(4):601-602.

衰老理论和衰老学说

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

人体细胞衰老机理

基因与长寿g J Immunol:阿克巴尔等发现控制白血细胞老化新机制 作者:何屹来源:科技日报2011-8-24 据美国每日科学网站报道,英国研究人员发现了一种可控制白血细胞老化的新机制,可扭转免疫系统衰退,提高老年人的免疫力。 随着年龄的增长,老年人免疫系统的效率开始下降,因而容易感染重症。这对他们的生活健康构成了威胁,也使其生活质量明显下降。 由伦敦大学学院阿恩·阿克巴尔教授领导的研究小组发现,人类免疫系统逐渐衰弱的原因是由于每次感染后会有一定比例的白血细胞失活。虽然这种机制是进化而来,可以起到预防某些癌症的作用,但随着失活的白血细胞的比例不断提高,人体的防御系统也被削弱。 研究表明,白血细胞失活是由一种尚不确定的免疫系统老化机制所导致。此前科学家认为,免疫细胞老化与染色体端粒的长度有关。随着白血细胞的不断增殖,染色体端粒不断缩短,直至最后细胞永久失活。这意味着,免疫细胞有一种内置的寿命机制。随着人类寿命的延长,免疫细胞将无法提供有效的保护。 阿克巴尔教授的研究小组在采集的血液样本中发现,一些失活的白血细胞却有着较长的端粒,这表明白血细胞失活存在其他机制。而更令人兴奋的是,这些有着较长端粒的白血细胞不会处于永久失活状态。 当研究人员阻断在实验室中新确定的白血细胞的某个途径时发现,白血细胞可以被重新激活,而阻断该途径的药物早已被开发出来,用于治疗其他疾病。所以研究人员下一步将研究重新激活老年人的白血细胞会带来什么好处。 研究人员表示,虽然这种方法还不能让人类永葆青春,但它可以提高老年人的免疫力,帮助老年人战胜各种感染性疾病。此外,该研究还深化了人类对细胞生物学的认识,为控制人类的免疫系统开拓出全新的无法预见的未来,对提高人类的生活质量价值重大。 Nature:节食真能使人更长寿? 作者:何嫱来源:生物通2011-5-13 17:50:02分享到: 2 关键词:信号通路节食衰老 众所周知节食在如线虫、酵母、果蝇与啮齿动物等多种模型生物中可以延长寿命,延迟衰老相关疾病发生。虽然在寿命延长中发挥作用的若干关键因素已被识别出来,但人们对于协调生物代谢反应的信号却知之甚少。 近日由美国佛罗里达州斯克里普斯研究院的科学家领导的一个研究小组证实一条调控营养吸收和能量平衡生物信号可影响线虫寿命的长短。这一研究发现在线发布在5月12日的《自

细胞衰老的分子生物学机制

细胞衰老的分子生物学机制 衰老是机体退化时功能下降及生理紊乱的综合表现。衰老与机体的多种疾病有着密切的关系,是当前生物医学界研究的热门话题。机体衰老与细胞衰老密切相关,细胞衰老是指细胞生理功能的衰减。衰老在组织细胞水平上表现为DNA、蛋白质、脂类及细胞器等的损伤和有害物质积累。本篇文章对衰老的分子水平研究进行综述。 一、细胞衰老相关假说 随着衰老研究的发展,学者们提出了越来越多的有关衰老机制的学说:端粒假说,氧自由基学说、神经内分泌学说、DNA损伤修复学说、细胞凋亡学说、分子交联学说、失衡中毒学说以及生物膜损伤学说等。【1】 二、细胞衰老相关信号通路 目前研究最多的与细胞衰老相关的信号通路有p53-p21-pRb【2】和p16-pRb通路,【3】SIRT1通路,胰岛素/IGF-1通路,mTOR通路等。与细胞衰老相关的分子参与这些信号通路进行细胞衰老的调控。 三、细胞衰老相关基因 人类衰老相关基因大多是抑癌基因、原癌基因或静止期细胞表达的基因。诸如P16、P21、P53、P33、PTEN、Rb,ras、raf、c-jun、c—fos、myc、bcl—2、cyclinDl等基因。人类“长寿基因”与“衰老基因”相比模式更为复杂,且绝非一种基因在起作用,可能是一个基因群。犹如癌基因与抑癌基因.凋亡与抗凋亡基因,一正一负、既联系又制约,调控衰老的进程。【4】

四、细胞衰老相关RNA IncRNA参与细胞衰老调控的机制包括:参与细胞周期的调控、调控端粒长度、参与表观遗传学调控。同时,IncRNA还参与了衰老相关重要信号通路的调控,如p53/p21,与许多衰老相关重大疾病密切相关。【5】 MicroRNA(miRNA)是一类在基因转录后水平发挥重要调控功能的非编码单链小分子RNA。近年来随着研究的深入,发现miRNA可以通过调控衰老信号通路中的蛋白,调节端粒酶逆转录酶的活性从而调节端粒酶的活性和端粒长度,调节活性氧自由基的生成以及调节线粒体的氧化损伤等多种途径来调控细胞衰老的过程。【6】 五、衰老有关因子 1、p21是细胞周期抑制因子,活化的p53转录激活p21表达,是引发细胞衰老的重要分子通路;p21是p53肿瘤抑制作用中的主要决定因子,在肿瘤中的表达降低。p21缺失不会促进肿瘤形成。【7】 2、CKI分为两类:一类为INK4即pl6家族。包括 p15、pl6、pl8 和pl9,这些蛋白均含有独特的4级锚蛋白结构(ankyrin),能特异性地抑制cyiclnD-CDK4/6-RB的磷酸化过程;另一类为CIP/KIP即p21家族,包括p21、p27和p57,对CDK有广泛抑制作用。cyclin过表达或CKI失活均可引起细胞增殖失控,使细胞持续性增殖向恶变发展。【8】 3、BRCAI(DNA损伤修复因子/肿瘤抑制因子)功能缺陷导致DNA损伤以及基因组不稳定, 并由此激活ATM/CHK2/p53( DNA损伤修复反应途径)通路 ,进而触发细胞周期阻滞/细胞凋亡/细胞老化,加速生物

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