醫(yī)學(xué)科普:衰老與抗衰老
發(fā)布時間:2021-01-08
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醫(yī)學(xué)科普:衰老與抗衰老
衰老與抗衰老

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衰老是機(jī)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的退行性變化,表現(xiàn)為細(xì)胞數(shù)減少,組織彈性降低,臟器萎縮變性,多種生理功能減退,機(jī)體的適應(yīng)能力、抵抗能力、儲備能力以及體內(nèi)外平衡能力減弱,病患容易產(chǎn)生。衰老是生命過程的必然規(guī)律。一般認(rèn)為:衰老是遺傳設(shè)定的、源于基因,在生命活動過程中受內(nèi)外因素配合作用而表現(xiàn)出來。但生物為什么會衰老?衰老的機(jī)理是什么?目前尚未得到很好闡明。

一、衰老學(xué)說

衰老問題是當(dāng)今社會和自然科學(xué)研究的重點(diǎn)之一??茖W(xué)工作者已提出不少有關(guān)衰老機(jī)理的假說,例如1942年Bjorksten提出大分子物質(zhì)交聯(lián)學(xué)說、1956年Harman提出自由基學(xué)說、1958-60年Failla與Szilard提出射線導(dǎo)致細(xì)胞突變學(xué)說、1961年Medvdev 與Orgel提出差錯蛋白質(zhì)學(xué)說、1979年Comfort 提出衰老基因調(diào)控學(xué)說、1980年Miquel等提出線粒體DNA損傷學(xué)說、1990年Hardy 提出端粒學(xué)說等等。這些學(xué)說都只能從某一側(cè)面反映衰老的因或果,很難完全解釋衰老的機(jī)制。下面只就目前較為流行的端粒學(xué)說和自由基學(xué)說作簡要介紹。

1、端粒學(xué)說

端粒(telomere)是線性染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)區(qū),含有一些雙鏈DNA重復(fù)序列,其終端是僅含多個G的單鏈。端粒單鏈DNA的結(jié)合蛋白類似帽子,起穩(wěn)定端粒的作用;雙鏈上的結(jié)合蛋白有測量端粒長度和調(diào)控端粒酶活性的作用。端粒的功能是保護(hù)染色體的完整性和穩(wěn)定性,防止染色體末端被酶解或兩條染色體的端區(qū)融合、丟失或重排。每種生物的端粒都有特定的平均長度,但其總長度與生物體的壽命無關(guān)。人的端粒長約10~15 kb。

細(xì)胞分裂時染色體復(fù)制。由于DNA鏈的‘不完全復(fù)制’,新鏈5′端留下一段缺隙,端粒因之縮短,但對其上游的結(jié)構(gòu)基因沒有影響,從而保證染色體結(jié)構(gòu)基因復(fù)制的完整性。人體細(xì)胞每分裂一次,端粒平均縮短50~200bp; 當(dāng)細(xì)胞持續(xù)分裂端??s短至2~4kb時,正常人的雙倍體細(xì)胞就不能再進(jìn)行分裂,細(xì)胞進(jìn)入M1期,開始衰老。因而該假說認(rèn)為:端粒的縮短是使細(xì)胞衰老死亡的根源。

端粒酶(telomerase)是合成端粒的一種逆轉(zhuǎn)錄酶,活化后能以自身RNA為模版合成端粒DNA并添加到染色體末端。端粒酶由3個亞單位組成:①端粒酶RNA(hTR),②端粒酶相關(guān)蛋白(TP1),③端粒酶催化亞單位(hTRT);hTR是端粒酶延長端粒的模版,TP1起調(diào)節(jié)作用,hTRT具轉(zhuǎn)錄酶的催化活性。端粒酶能延長端粒DNA富含G的單鏈,補(bǔ)上新鏈5′端的缺失;此外它也能修復(fù)斷裂的染色體末端。

端粒在細(xì)胞內(nèi)是動態(tài)地變化著的。端粒的縮短可由端粒酶合成修補(bǔ);但端粒酶活性高低并不與特定的端粒長度呈正相關(guān)。一種細(xì)胞內(nèi)端粒酶活性的高低有無、以及端粒修復(fù)的情況,是按細(xì)胞遺傳特性設(shè)定的程序進(jìn)行調(diào)控的。

人體內(nèi)某些組織的細(xì)胞(例如造血干細(xì)胞、皮膚基底細(xì)胞、生殖母細(xì)胞、小腸陷窩細(xì)胞、子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞等)端粒酶活性很高,端粒修復(fù)良好,細(xì)胞不易衰老。另一些組織細(xì)胞的端粒酶活性很弱,端粒長度明顯隨著年齡增大而縮短。許多癌細(xì)胞在大量衍生過程中,端粒酶不斷快速合成端粒DNA的重復(fù)序列,補(bǔ)充到已縮短的端粒上,所以癌細(xì)胞端粒的長度維持不變。早老綜合癥(Werner′s綜合癥等)的病人,生長阻滯,皮膚、骨骼肌、心血管系統(tǒng)功能退化加速;病人的培養(yǎng)細(xì)胞,其端粒比正常個體中者短,端粒DNA修復(fù)能力降低??梢钥闯?,端粒長度及端粒酶活性與細(xì)胞衰老的確有著非常密切的關(guān)系,端粒縮短可能是細(xì)胞開始衰老的關(guān)鍵性事件。

2、自由基學(xué)說

自由基學(xué)說認(rèn)為,引起人體衰老的主要原因是細(xì)胞代謝過程中不斷產(chǎn)生的自由基(free radical)。自由基能損壞膜結(jié)構(gòu)、酶、蛋白質(zhì)和DNA,使細(xì)胞受到損害;低水平自由基損害的長時間累積,能引起老化多病,導(dǎo)致人體的衰老和死亡。同時,這種學(xué)說還認(rèn)為凡能抑制和消除自由基的物質(zhì),均具有抗衰老作用。動物實(shí)驗(yàn)表明,喂給動物各種氧化劑會加速動物死亡,而抗氧化劑可以延長動物壽命。

自由基是指:在電子軌道上帶有一個或幾個不成對電子的分子或原子。自由基符號以“·”來表示,“·”代表分子上的不成對的電子。單線激發(fā)態(tài)氧(1O2*)、超氧陰離子(O-*2)、羥自由基(OH·)、谷胱甘肽自由基(GS*)、類脂質(zhì)自由基(L*)、有機(jī)過氧化物自由基(R-COO*)等都是自由基;過氧化氫(H2O2)本身不是自由基,但它很容易產(chǎn)生1O2*。 自由基性質(zhì)非?;顫?,有極強(qiáng)的氧化能力,能通過氧化反應(yīng)破壞細(xì)胞組成中的有機(jī)大分子,傷害細(xì)胞器和細(xì)胞,造成細(xì)胞功能減退;所以自由基學(xué)說認(rèn)為自由基是促使機(jī)體衰老的主要原因,而且?guī)缀跛信c年齡相關(guān)的退行性疾病(如心腦血管疾病、老年癡呆、惡性腫瘤、糖尿病、一些自身免疫性疾病、肺氣腫、關(guān)節(jié)炎、肝硬化等)都與自由基造成的傷害有密切關(guān)系。

自由基學(xué)說在發(fā)展中將線粒體損害理論包括在內(nèi)。線粒體是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行氧化磷酸化的細(xì)胞器、產(chǎn)生能量的工廠;它的耗氧量約占機(jī)體耗氧總量的90%,而且所攝取的氧約2%在線粒體內(nèi)變?yōu)檠踝杂苫?,是體內(nèi)氧自由基的主要來源。線粒體DNA未受組蛋白保護(hù),易受自由基襲擊,又不具核酸調(diào)度作用,錯誤率較高,結(jié)果使線粒體變性,影響能量供應(yīng),以致?lián)p害細(xì)胞、組織。

生物體內(nèi)有防御自由基損害的抗氧化酶類:過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)等,也能利用一些抗氧化劑,例如谷胱甘肽、VitC、VitE等將自由基分解消除;但當(dāng)自由基的量太多或酶活力減弱時,自由基的毒害作用便明顯呈現(xiàn)。隨年齡增加,人體產(chǎn)生抗氧化酶類和利用抗氧化劑的能力逐漸降低,對自由基損害的防御能力下降,將導(dǎo)致衰老加速。

二、與衰老有關(guān)的基因

近來在動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)一些與衰老有關(guān)的基因,例如age-1,ras2p,lag-1,lac-1,daf-2,daf-12,daf-16,daf-18,daf-23,clk-1,clk-2,clk-3,spe-26,gro-1等,它發(fā)生突變或缺失會延長線蟲的壽命,其作用機(jī)理還未探明。daf-2已在果蠅和老鼠體內(nèi)找到;人體內(nèi)可能也存在類似基因,找到并闡明其作用后對它進(jìn)行干預(yù),也許能延長人類的壽命。

在人類衰老相關(guān)基因研究方面,科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)60余種與衰老有關(guān)的基因。近來揭示p16基因和p21基因?qū)θ祟惣?xì)胞衰老進(jìn)程有重要影響。p16基因是一種細(xì)胞周期負(fù)調(diào)控因子,它抑制細(xì)胞周期蛋白依賴激酶CDK4和CDK6,而p21基因則是抑制cylin-CDK復(fù)合物,它們都使細(xì)胞周期阻滯于G1期。在細(xì)胞衰老過程中它持續(xù)高表達(dá),甚至高出年輕細(xì)胞的10~20倍。在細(xì)胞受到傷害時,它們使細(xì)胞停止生長,并使細(xì)胞獲得休息和自我修復(fù)的時間;當(dāng)細(xì)胞老化時它們抑制細(xì)胞分裂,并啟動其他與衰老和病患有關(guān)的若干基因;在細(xì)胞衰老、腫瘤發(fā)生等中都具有十分重要的作用。一些科學(xué)家認(rèn)為p16與p21基因可能是人類可分裂細(xì)胞中控制衰老進(jìn)程的主導(dǎo)基因。p15與p16類似,p27與p21類似,也有相似的作用。

此外,一些長壽家族的遺傳調(diào)查顯示,父親遺傳到女兒的影響最弱,母親遺傳到兒子的影響最強(qiáng)。

三、抗衰老

衰老的發(fā)生和發(fā)展取決于遺傳因素、內(nèi)外環(huán)境因素和社會心理因素的作用,而且是多因素誘發(fā)和多層次變化的綜合結(jié)果。因此抗衰老要采取多種途徑和方法。主要是通過:建立健康的生活方式、注意合理的膳食結(jié)構(gòu)、保持良好的精神狀態(tài)、堅(jiān)持體力勞動和體育鍛煉、加強(qiáng)學(xué)習(xí)提高自我保健意識等措施來獲得。下面簡單介紹一些有關(guān)問題。

1、營養(yǎng)抗衰老

動物實(shí)驗(yàn)表明適當(dāng)限制熱量攝入而保證其他營養(yǎng)素供應(yīng),可以降低代謝率、減少自由基生成、保持免疫系統(tǒng)活力,結(jié)果可延緩衰老;對人類是否適用尚無定論。一般認(rèn)為老年人飲食宜采用高質(zhì)量蛋白、低脂、低鹽,適當(dāng)減少糖類(碳水化合物),增加青菜水果,補(bǔ)充一些維生素和微量元素,尤其是Vit C 、Vit E、硒和鋅。飲食要平衡,不偏食,忌煙少酒。

2、運(yùn)動抗衰老

運(yùn)動能促進(jìn)血液循環(huán)、增強(qiáng)心血管功能、消耗能量、鍛煉肌肉、促使毒素分解排出,有明顯的延緩衰老的作用。運(yùn)動的方式、時間、地點(diǎn)很寬松。有條件的最好要運(yùn)動到出汗,每次半小時至1小時,每周3-6次。游泳、球類、武術(shù)、跳舞都是很好的鍛煉項(xiàng)目。慢跑、步行則是男女老少都適合的運(yùn)動。慢跑有別于一般中長跑,是一種隨意的輕松自如不至于喘氣的跑步;步行速度要略微快些才會有較好效果。運(yùn)動抗衰老要量力而行,貴在持之以恒。

3、心理抗衰老

心理因素是影響人體健康和衰老過程的重要原因。不良心理因素致病和致衰老有其神經(jīng)生理和病理生理的基礎(chǔ),心因性刺激影響大腦皮層的高級整合功能,可通過大腦邊緣系統(tǒng)—下丘腦—垂體—內(nèi)分泌腺以及自主性神經(jīng)系統(tǒng)(交感與副交感神經(jīng)系統(tǒng))廣泛影響心血管活動和內(nèi)臟生理功能;這些系統(tǒng)的活動又反饋影響大腦的高級功能。我國對長壽者的調(diào)查研究表明,長壽者都具有性格豁達(dá)、開朗樂觀、待人謙和、對生活充滿信心的心理性格。由于工作的時間緊張感和強(qiáng)烈的競爭意識,如不加強(qiáng)心理修養(yǎng),往往會產(chǎn)生易激怒、暴躁、缺乏耐心的情緒,易誘生冠心病。有憂郁、苦悶、悲觀、自卑情緒的人往往易得癌癥。精神因素影響身體健康、影響衰老的事例舉不勝舉,必須給予足夠重視。

建立良好的心理狀態(tài)可以從這幾方面去做:

①認(rèn)為自己是年輕的,或者至少不去想自己年紀(jì)有多大;

②努力創(chuàng)造一個充滿愛意、溫馨的生活環(huán)境,和睦的環(huán)境能消除身心疲勞,煥發(fā)生命活力;③善于把握情緒,修心養(yǎng)性,保持心態(tài)平衡:

④善于學(xué)習(xí),多用腦;

⑤培養(yǎng)業(yè)余愛好,豐富精神生活。



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