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第九章 衰老的分子机制

衰老的分子机制

第九章

第一节概论

第二节衰老基因与长寿基因

第三节线粒体DNA与衰老

第四节老年退行性疾病的分子机制

第一节概论

一、衰老的基本概念

二、现代衰老学说的分子生物学基础

WHO对年龄划分<44 为青年

44~59 为中年

60~74 为年轻老人

>74 为老人

自然寿命

指若无环境的干涉、如患病、被

其他动物伤害,意外死亡等情况,生

大多数人是达不到自然寿命的,除去意外死亡与急性传染病之外,衰老与因衰老而致的慢性疾病是老年人死亡的主要原因。

什么是衰老?

一、衰老的基本概念

机体发育成熟后一种退行性变化及功能衰竭的过程机体的细胞、组织、器官功能减退的状态机体内环境和自我修复能力失调的状态

机体内基因突变积累的结果

机体各种功能、感受性、能量退行性变化积累的结果

íí

ííí

衰老的特征

⒈形体特征

(1) 皮肤松弛皱褶

(2) 毛发灰白与稀疏

(4) ⒉功能特征视力、听力下降(2) 记忆力、思维能力逐(3) 反应迟钝、行动缓慢

衰老:在生命过程

加,整个生物机体的形

能逐渐衰退,有机体死亡可能性增大,这一象称为衰老。

衰老具有普遍性、必然性、进行性、

有害性、个体差异性和可干扰性等特

二、衰老学说的分子生物学基础

1.程序衰老学说(genetic program theory )

2.错误成灾学说

遗传决定、按时空顺序表达的生命现象

DNA 、RNA 或蛋白合成的错误累积造成衰老或死亡

端粒缩短到一定程度,正常细胞不能再进行分裂,开始衰老和死亡

3. 自由基学说(free radical theory)

代谢过程中不断产生的自由基对机体的毒性4. 细胞凋亡学说(apoptosis theory)

细胞程序性死亡导致机体走向衰老

5. 端粒学说(telomere theory)

现在一般认为:

遗传控制理论(也称衰老的第一性原因)认为,遗传基因是决定生物寿命和主导生物

有关衰老的论目前可谓百家争

其学性,又都有其

第二节衰老基因与长寿基因

一、衰老相关基因

二、长寿相关基因

一、衰老相关基因(ageing gene)

1. 线虫的衰老相关基因

●age基因

变后其

●clk-1基因

●daf-2基因

2.哺乳类动物的衰老相关基因

该基因的缺陷可在小鼠引起与人在老年易患的动脉硬化、骨质疏松、皮肤萎缩及肺气肿等疾病,而且在个体成熟前死亡,表明体内存在与衰老相关的特异基因

Klotho (Kl )

3.人类的衰老相关基因

●衰老协同基因(SAG)

●衰老相关DNA 合成抑制蛋白(SDI )

●生长停滞蛋白(statin )

人类的衰老相关基因研究难度极大,曾经陆续报道过一些相关基因,但是这些结果目前尚没有得到公认

二、长寿相关基因

酵母lag1、ras、sir

线虫daf-2 、hsf-1、clk、spe-26、sir2

哺乳类动物sir2、p66shc

人类HLA-A9、ApoEε2

第三节线粒体DNA与衰老

一、线粒体病和线粒体DNA病

二、线粒体DNA突变与衰老

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。

细胞衰老论文

细胞衰老概括 【引言】人体衰老的实质即为细胞衰老,当前科学家无不探究着生命的奇迹意欲找出防止细胞衰老而延缓生命的方式,然而细胞衰老一方面对人体有着不可替代的作用,领一方面又不为人们所接受。 【The advantage of cell senescence】 1.细胞衰老可抑制肝脏纤维化 人类繁殖后期(post—reproductive)的生命通常与衰退、能力丧失联系在一起,细胞中称为衰老(senescence)的状态,即细胞衰老与此相似。然而近期来自美国冷泉港实验室、霍德华休斯医学院、巴西圣保罗大学研究人员发现一类特殊的衰老肝脏细胞能调控活体小鼠中一系列的生命活动,抑制纤维化(fibrosis)——这是肝脏遇到急剧伤害的时候作出的自然反应。 这一惊人的发现是由这一研究团队去年将肝脏细胞衰老与抵抗肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的器官功能联系在一起的技术获得的。这一研究成果公布在8月22日的《细胞》(Cell)『1』杂志上。 这项研究成果首次证明了细胞衰老在非癌症性病理中的特殊作用,CSHL研究小组认为这有助于针对一些严重肝脏疾病的前体,譬如肝硬化提出新的治疗方法——肝硬化是美国第12种最常见的致死疾病。 在2003年Scott W.Lowe博士等人就发现细胞衰老机制会让癌细胞停止生长,并且他们成功的让癌细胞在进行治疗后处于无法复制的细胞衰老阶段,并显现出良好的效果。在那项研究中,研究人员还进一步找出了这个使细胞停止生长的分子机制,即细胞衰老是由于一些特殊的染色体区域被紧密的包裹在异染色质内所致。研究人员将这些新发现的区域命名为“衰老相关异染色质基因座”(senescence—associated heterochromatic foci,SAHF)。 去年研究小组又发现诱导衰老的细胞衰老能够有效预防自发性癌症。衰老细胞有异常染色体,上面携带机能不良的端粒和较短的末端,在肿瘤抑制子p53缺失时促进肿瘤发生,可能与老年人癌症高发性有关。研究人员认为衰老途径的活化,足够抑制原发性肿瘤,说明通过阻止细胞增殖,p53介导的衰老是抑制衰老细胞形成肿瘤的一个重要机制。 而近期Lowe研究小组的有关肝脏疾病的相关衰老研究分成了两个不同的方向:哪些伤害对于肝脏组织而言是急性,哪些则是慢性,这种对照性的实验有助于发现衰老是如何帮助抑制损伤的,以及衰老过程是如何和何时被肝脏受到的慢性伤害“打垮”的。 在针对第一项的研究中,研究人员对小鼠肝脏施用一种毒素——急性伤害,发现了与之前实验的一致的结果:在细胞纤维化增多之后,出现肝细胞死亡(纤维化是小鼠,人类中都存在的应对组织损伤的一种天然反应)。之后的研究就越来越有趣了,Low e博士说,“我们观测到肝脏星状细胞(Hepatic stellate cells,HSC)出现增殖激增之后,我们发现这些细胞为了避免更多纤维化反应,最终走向衰老,从肝脏中清除了出去。”

细胞衰老理论

细胞衰老理论 *氧化功能损伤理论 细胞新陈代谢产生的活性氧类分子(ROSs)如超氧化物阴离子、过氧化氢和羟基化物等对细胞都有积累性损伤。大部分的活性氧类分子都产生于线粒体中,如携带编码抗氧化剂基因的转基因果蝇寿命更长。一般认为谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶SOD(SOD)可清除ROSs,但是在某些情况下经诱变的缺乏谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶(SOD)SOD1 SOD2和SOD3的鼠并没有明显的衰老现象出现,这些鼠中有些出现了严重的寿命缩短现象。超氧化物歧化酶是一种酶,它使两个超氧阴离子变成过氧化氢和氧气。最近发现缺少编码p66shc蛋白基因的鼠对一些产生氧化损伤的作用物有高度的抗性,这种鼠存活时间延长了30%。p66shc是p52shc/p46shc的异构体,是p52shc/p46shc选择性剪切形成的。p52shc/p46shc 是细胞质内的物质,参与细胞表面受体到Ras的促细胞分裂信号的传导。这些结果表明氧化损伤是引起细胞衰老和老化的一个重要因素。 *基因组不稳定理论 遗传基因改变的积累是衰老的原因,如点突变、DNA重复序列的丢失(核糖体DNA,、染色体缺失或重组)。事实上突变积累已在鼠中发现。在一些研究中,转基因的lacZ报告基因作为标记基因整合入质粒,这种转基因对肝脏(有丝分裂旺盛)的影响比对大脑(有丝分裂较慢)的影响要大,大部分的突变是基因的重组。对鼠的研究证实了DNA损伤对细胞老化的影响。XPD 基因的突变导致细胞的过早衰老和鼠寿命的缩短,这表明基因突变对细胞衰老有重要影响。XPD 基因编码DNA解旋酶,具有DNA修复和转录的功能。这种影响是否由DNA缺陷直接产生的还是由DNA缺陷间接引起的现在仍然不清楚。 出芽酵母出芽后母细胞出现老化,核糖体DNA改变,最初出现100-200个串联拷贝。在细胞生长期里核糖体DNA从染色体上脱离并保持染色体外的环状拷贝(染色体外的rDNA环,ECRs),这些拷贝大多分布在DNA复制后的母细胞中。ECRs数量增多,导致在rDNA转录处的核仁碎片出现。遗传学数据表明ECRs对酵母老化起重要作用。酵母细胞sgs1`基因的突变使ECRs更快地积累,导致细胞生命期的缩短。通过人为的遗传操作产生ECRs也可缩短细胞的生命期。sgs1基因编码DNA解旋酶(解开DNA双链)。人类与sgs1项对应的是Werner's综合征(WS)相关基因,WRN基因突变导致Werner's综合征,其症状与早衰相似。 *染色体外的基因组不稳定理论 线粒体DNA突变的积累可能导致衰老已经引起重视,线粒体DNA的突变率是核DNA突变率的10-20倍,这一事实证明了这种可能性。但是,已证实在人肌肉细胞中基因突变部分必须至少达到50-80%以上才能对细胞产生危害。随着年龄增长线粒体突变的多样性增加,并且个体细胞中DNA相当大一部分都有突变。另外,在线粒体DNA复制的调控区有高频的点突变发生。随年龄增长线粒体电子转运功能也逐渐衰退。骨骼肌纤维细胞缺乏细胞色素C氧化酶导致高水平的线粒体电子转运功能缺失。缺乏电子转运的功能导致一些次级效应,如自由基的积累。 *染色体末端的不完全复制 首次有文献资料证明细胞衰老发生的是染色体复制衰老理论:经过多次分裂后,大多数正常人体细胞其增殖能力逐渐下降。最近又研究表明人体细胞的复制衰老是由于端粒的缩短。端粒是染色体末端帽状重复的DNA序列,可防止染色体的融合并保证基因组的稳定性,是染色体的必须结构。端粒酶可将端粒的重复序列加到端粒末端,在缺少端粒酶的情况下,每一轮的DNA复制都留下50-200bp的未复制的DNA 3'末端。大多体细胞中缺乏端粒酶,DNA合成的这种特点导致细胞的复制衰老理论,当细胞具有一个或多个短的端粒时就导致它的衰老。

(完整word版)细胞凋亡过程

细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段:接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化(Caspase)→进入连续反应过程细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭,不同的外界因素启动凋亡的方式不同,所引起的信号转导也不相同,客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的,比较清楚的通路主要有:1)细胞凋亡的膜受体通路:各种外界因素是细胞凋亡的启动剂,它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号,引起细胞凋亡,我们以Fas -FasL为例:Fas是一种跨膜蛋白,属于肿瘤坏死因子受体超家族成员,它与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。它的活化包括一系列步骤:首先配体诱导受体三聚体化,然后在细胞膜上形成凋亡诱导复合物,这个复合物中包括带有死亡结构域的Fas相关蛋白FADD。Fas又称CD95,是由325个氨基酸组成的受体分子,Fas一旦和配体FasL结合,可通过Fas分子启动致死性信号转导,最终引起细胞一系列特征性变化,使细胞死亡。Fas作为一种普遍表达的受体分子,可出现于多种细胞表面,但FasL的表达却有其特点,通常只出现于活化的T细胞和NK细胞,因而已被活化的杀伤性免疫细胞,往往能够最有效地以凋亡途径置靶细胞于死地。Fas分子胞内段带有特殊的死亡结构域(DD,death domain)。三聚化的Fas和FasL结合后,使三个Fas分子的死亡结构域相聚成簇,吸引了胞浆中另一种带有相同死亡结构域的蛋白FADD。FADD是死亡信号转录中的一个连接蛋白,它由两部分组成:C端(DD结构域)和N端(DED)部分。DD结构域负责和Fas分子胞内段上的DD结构域结合,该蛋白再以DED连接另一个带有DED的后续成分,由此引起N段DED随即与无活性的半胱氨酸蛋白酶8(caspase8)酶原发生同嗜性交联,聚合多个caspase8的分子,caspase8分子遂由单链酶原转成有活性的双链蛋白,进而引起随后的级联反应,即Caspases,后者作为酶原而被激活,引起下面的级联反应。细胞发生凋亡。因而TNF诱导的细胞凋亡途径与此类似2)细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途径线粒体是细胞生命活动控制中心,它不仅是细胞呼吸链和氧化磷酸化的中心,而且是细胞凋亡调控中心。实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1(Apaf-1)结合,使其形成多聚体,并促使caspase-9与其结合形成凋亡小体,caspase-9被激活,被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等,从而诱导细胞凋亡。此外,线粒体还释放凋亡诱导因子,如AIF,参与激活caspase。可见,细胞凋亡小体的相关组份存在于正常细胞的不同部位。促凋亡因子能诱导细胞色素C 释放和凋亡小体的形成。很显然,细胞色素C从线粒体释放的调节是细胞凋亡分子机理研究的关键问题。多数凋亡刺激因子通过线粒体激活细胞凋亡途经。有人认为受体介导的凋亡途经也有细胞色素C从线粒体的释放。如对Fas应答的细胞中,一类细胞(type1)中含有足够的胱解酶8 (caspase8)可被死亡受体活化从而导致细胞凋亡。在这类细胞中高表达Bcl-2并不能抑制Fas诱导的细胞凋亡。在另一类细胞(type2)如肝细胞中,Fas受体介导的胱解酶8活化不能达到很高的水平。因此这类细胞中的凋亡信号需要借助凋亡的线粒体途经来放大,而Bid -- 一种仅含有BH3结构域的Bcl-2家族蛋白是将凋亡信号从胱解酶8向线粒体传递的信使。尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚,但是已经确定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用,细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程,到目前为止,至少已有14种Caspase被发现,Caspase分子间的同源性很高,结构相似,都是半胱氨酸家族蛋白酶,根据功能可把Caspase基本分为二类:一类参与细胞的加工,如Pro-IL-1β和Pro-IL-1δ,形成有活性的IL-1β和IL-1δ;第二类参与细胞凋亡,包括caspase2,3,6,7,8,9.10。Caspase家族一般具有以下特征:1)C端同源区存在半胱氨酸激活位点,此激活位点结构域为QACR/QG。2)通常以酶原的形式存在,相对分子质量29000-49000(29-49KD),在受到激活后其内部保守的天冬氨酸残基经水解形成大(P20)小(P10)两个亚单位,并进而形成两两组成的有活性的四聚体,其中,每个P20/P10异二聚体可来源于同一前体分子也可来源于两个不同的前体分子。3)末端具有一个小的或大的原结构域。参与诱导凋亡的Caspase分成两大类:启动酶(inititaor)和效应酶(effector)它们分别在死亡信号转导的上游和下游发挥作用。

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

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

衰老机理的学说

衰老机理的学说 近几十年来,随着现代遗传学、分子生物学、细胞生物学和分子免疫学等边缘学科的飞速发展,人们对衰老的机理有了深层次的认识,在大量实验证据的基础上提出了许多新的学说。下面,就几个有代表性的并被广泛接受的学说作一简要介绍。 一、遗传程序学说 遗传程序学说(genetic program theory)认为每一种物种本身固有其遗传基因上的衰老程序。该程序何时启动、如何被基因组控制?对此曾提出如下几个假说。 (一)修饰基因假说 修饰基因假说(modifier genes theory)认为存在一种修饰基因,它在动物性成熟以前可以抑制对染色体的任何有害作用,而随着年龄的增长该基因的抑制作用就逐渐丧失。 (二)密码子限制假说 密码子限制假说(codon restriction theory)认为在机体一定时期合成某一种成分的基因密码被抑制导致某一成分的减少以至缺失。 (三)重复利用基因枯竭假说 真核生物基因组有许多重复序列,这种高度重复并保守的序列预示其基因产物执行某种重要的生理功能。重复基因利用枯竭假说认为某一基因序列破坏或抑制时,则由重复序列中另一个相同基因序列来接替,当这种重复序列被耗竭时则该基因产物就缺失了。 (四)DNA分子修复能力下降假说 DNA分子具有很强的自我修复能力,这是保证个体稳定遗传并健康发育成长的必要条件。DNA分子修复能力下降假说认为这个修复能力的下降是衰老的一个途径。 二、差错灾难学说 蛋白质合成过程中的DNA复制、转录都可能产生差错,它不同于变异。多掺入或少掺入一个核苷酸、或者以另一种核苷酸替代了该位点原有核苷酸。正常情况下这些差错可由修复机制(外切酶)来修复,但这种差错也可能发生在参与这种修复机制的酶类而使该修复机制修复能力降低或丧失,这种差错在体内的累积可导致衰老。 三、交联学说 交联学说(cross linkage theorr)认为体内甲醛、自由基(free radicals)等物质可以引起体内DNA分子双链间、蛋白胶原纤维间等大分子间的交联。DNA双链的交联可在DNA 解链时形成“Y”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。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等进一步证实。有关自由基与衰老的关系目前仍在活跃研究中。 四、体细胞突变学说 突变与变异是两个截然不同的概念。变异一般是指物种在漫长的自然选择压力下,由于“适者生存”的原则而使自身遗传基因发生的某些有益于自身完善于生存环境而生存、发展的变化。突变则是指物种遗传基因在某些物理、化学、生物因素作用下,短期内发生的某些基因序列的变化。就人体而言,突变一般是对人体十分有害的。 突变可以分为3大类型:点突变(point mutation)、染色体突变(chromosomal mutation)和基因组突变(genomic mutation)。其中以点突变最为常见和重要,包括转换(transition)、颠换(transversion)、插入(insertion)和缺失(deletion)几种类型,前两

活性氧与人体的衰老机制

生老病死是人的客观规律 人们常说:“生老病死,人之常情。”但同时,这种司空见惯和豁达洒脱的口吻在每个人真正直面时显得单薄而寡淡。新生命的降生让人热泪满襟,疾病的折磨让人痛苦不堪,日复一日的衰老让人无力悲凉,死亡让人徒留多少遗憾。“生如夏花般灿烂,死如秋叶般静美”,这是泰戈尔的生与死;“人生自古谁无死,留取丹心照汗青”,这是文君的慷慨赴死;“老骥伏枥,志在千里,”这是曹操的壮士暮年—— 人生的必然过程被千古风流人物演绎得隽永而灿烂。而如今,随着科学技术迅猛发展,人们对生老病死的认识也越加客观,研究也越发主动。经过前辈的刻苦钻研,我们得以站在巨人的肩膀上,对“生老病死”认识、了解,从而强壮其体魄,认真工作五十年,健康生活一百。 首先,我们要对在自然界中扮演了重要角色的自由基加以了解。什么是“自 由基”?自由基是指外层轨道中具有奇数电子的原子、原子团、分子。正是这些 数量级仅在原子、分子水平的小东西却对生命进程起了至关重要的作用。自由基的化学性质是活性强,结构不稳定,存在的时间短暂,一旦发生反应,常呈链锁 式反应。 在化学上,自由基的产生方法主要有三种:一、光照法,具有一定能量的光 辐照某些化合物时,使化学键断裂,生成自由基;二、氧化还原法,通过电子转 移生成自由基;三、热均裂法,很多过氧化物和偶氮化合物受热时均裂,生成自 由基,这是最方便而且用途最多的方法。而在实际生活中,则例如,外界环境中 的阳光辐射、电脑辐射、空气污染、吸烟、农药、X 射线、电磁波、酒精、一些

药物和污染物质等。而且,医学研究指出,人类在极端不良情绪下,如愤怒、紧张、恐惧时会产生自由基——所以各位,就算为了自己的性命着想,也要修身养性才是。 自由基就像空气一样无处不在:化妆品里,吸烟做饭时,化学制剂中,工业 废气中,汽车尾气中。人体里的自由基可以帮助传递维持生命活力的能量,也可以被用来杀灭细菌和寄生虫,还能参与排除毒素。受控的自由基对人体是有益的。但当人体中的自由基超过一定的量,并失去控制时,这种自由基就会给我们的生命带来伤害——正所谓是过犹不及。而伴随着生态环境形势日益严峻,自由基数目也与日剧增。 自由基对人体的损害主要有三个方面:一、使细胞膜被破坏;二、使血清抗 蛋白酶失去活性;三、损伤基因导致细胞变异的出现和蓄积。自由基不仅存在于人体内,也来自于人体外。因此,降低自由基危害的途径也有两条:一、利用内 源性自由基清除系统清除体内多余自由基;二、发掘外源性抗氧化剂--自由基清除剂,阻断自由基对人体的入侵。大量研究已经证实,人体内本身就具有清除多余自由基的能力,这主要是靠内源性自由基清除系统,它包括超氧化物歧化酶(SOD )、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等一些酶和维生素C、维生素E、还原性谷胱甘肽、胡萝卜素、硒等一些抗氧化剂。酶类物质可以使体内的活性氧自由基变为活性较低的物质,从而削弱它们对肌体的攻击力。酶的防御作用仅限于细胞内,而抗氧化剂有些作用于细胞膜,有些则是在细胞外就可起到防御作用。 这些物质就深藏于我们体内,只要保持它们的量和活力它们就会发挥清除多余自 由基的能力,使我们体内的自由基保持平衡。我们生物体系主要遇到的是氧自由

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

高一生物细胞的衰老和凋亡课时练习题(附答案)

一、选择题 1.与人类和动、植物的寿命直接相关的细胞变化是( ) A.细胞增殖 B.细胞分化 C.细胞衰老 D.细胞癌变 答案:C 解析:细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程。2.(2010?石家庄质检)下列各种动物细胞中,分化程度最高的是( ) A.效应T细胞 B.造血干细胞 C.外胚层细胞 D.囊胚细胞 答案:A 解析:造血干细胞、外胚层细胞和囊胚细胞都是未分化的细胞,而效应T细胞是由T细胞或记忆细胞分化形成的。 3.不属于细胞衰老特征的是( ) A.细胞膜上的糖蛋白物质减少 B.细胞内色素积累 C.酶的活性降低 D.细胞核体积增大,染色质固缩 答案:A 解析:细胞衰老的特征是水分减少、体积变小、代谢减慢;有些酶的活性降低;色素积累;细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜透性改变,运输功能降低。 4.下列有关衰老细胞特征的叙述不正确的是( )

A.衰老的细胞新陈代谢速度加快 B.在衰老的细胞内有些酶的活性降低 C.衰老的细胞内呼吸速度减慢 D.细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低 答案:A 解析:此题是对衰老细胞主要特征的考查,A不正确,因为衰老细胞内新陈代谢减慢。细胞的衰老是一种常见的生命现象。其实,生物体内每时每刻都有细胞的衰老,同时又有新增殖的细胞来代替它们。 5.检测某一植物组织细胞,发现分解有机物缓慢,酶的催化效率极低。则该细胞正在( ) A.分化B.分裂C.衰老D.癌变 答案:C 解析:分裂和分化的细胞,各项生命活动旺盛,癌变的细胞则进行无限制的分裂。只有处于衰老状态的细胞才表现出代谢缓慢、酶活性降低的现象。 6.人体内已生活三个月后的红细胞,其特征为( ) ①细胞新陈代谢减慢②细胞内酶的活性降低③细胞的形态结构发生了变化④细胞膜通透性功能改变 A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④ 答案:C 解析:在人体内生活三个月的红细胞没有核,是处于衰老状态的细胞,它应当具备衰老细胞的特征。衰老细胞共具有以下五项特征:(1)在衰老的细胞内水分减

衰老机制及其学说

?综 述? 衰老机制及其学说3 童坦君 张宗玉 (北京大学衰老研究中心,北京100083) 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;基因;环境;寿命 中图分类号 Q419;R339.38;R592 M echan is m s of Ag i n g and Its Theor i es T ONG Tan2Jun,ZHANG Z ong2Yu(Peking U niversity R e2 search Center on A g ing,Peking U niversity Health Science Center,Beijing100083,China) Abstract The vel ocity of aging is rather different in vari ous s pecies,and even in vari ous tissues and cells of the sa me individual.Both genetic and envir on mental fact ors affect aging p r ocess.It is evident that life expectancy mainly relates t o envir on ment,while maxi m u m life2s pan of a s pecies more depends on its genetic backgr ound.Poor envir on ment possibly affects genes or their p r oducts and then influences the p r ocess of hu man senescence.A s as pect of genetic causes,aging is not t otally depends on one gene,but rather on the interacti on of net w orks of activated or rep ressed genes and their p r oducts.DNA(es pecially, m it ochondrial DNA)is not as stable as p revi ously conceived.The stability of genetic substance,including genes,could be affected by stresses fr om external or internal envir onment,which are particularly induced by har mful substances,such as reactive oxygen s pecies,leading t o accelerate aging p r ocess. Key words aging;l ongevity;genes;envir on ment 衰老(ageing,senescence)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,不可逆转的现象[1]。单细胞生物,如酵母,亦出现衰老倾向[2]。疾病或异常因素可引起病理性衰老(senility),使上述现象提早出现。 衰老过程在整体、组织、细胞,乃至分子水平皆有所体现。随年龄增加,器官、组织的实质细胞数、反应敏感性及功能均逐步下降。但不同器官老化速度及老化方式有所不同。衰老时细胞增殖能力下降,功能细胞数逐渐减少,蛋白酶活性降低,胶原、弹力蛋白、结缔组织充斥其间、互相交联,使脏器萎缩,功能下降。 衰老机理研究可为延缓因老而衰,提供理论和实验依据,并为阐明老年病发病机理提供线索[3]。近年来老年医学基础研究已出现从老年危重病,转向老年慢性、退行性疾病的趋势,衰老机理研究于此更显重要。 一、历史回顾与衰老机制相关学说 关于衰老研究,历史悠久,可追溯公元前。那时 3国家重点基础研究发展规划(2007CB507400)与国家自然科学基金(30671064)资助课题

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