
第三节 衰老的机制
衰老的机制众说纷纭,传统的理论从基因、代谢、器官三个方面提出了一系列衰老相关原因。近年来新的理论则从始发性、反应性和综合性三个方面,归纳了衰老的九大机制。
一、传统理论
(一)基因学说
1.遗传程序学说(genetic program theory)
衰老是基因群程序性活动的结果,前一基因群激活下一基因群,并使自己限于抑制;不同基因群就像生物钟的齿轮,依次推进,直到衰老。
2.误差学说(error theory)
蛋白质转录、翻译过程中,个别氨基酸错误地参入其中,产生差误蛋白或差误聚合酶。一部分被机体排除,未清除的在体内蓄积,逐渐造成机体代谢障碍。
3.体细胞突变学说(Somatic cell mutation theory)
内、外环境因素损伤遗传物质,引起细胞突变,导致机体衰老。
(二)代谢学说
1.自由基学说(free radical theory)
随增龄产生的自由基及其诱导的氧化反应对组织细胞具有毒害作用,最终引起衰老。
2.交联学说(crosslinking theory)
人体组织细胞成分中的核酸、蛋白质等在氧化剂作用下,发生交联反应,导致细胞功能衰退和机体衰老。
(三)器官学说
1.神经内分泌学说(neuroendocrinology theory)
神经、内分泌系统决定着组织代谢率,参与机体老化和寿命的调节,通过中枢递质和下丘脑各种激素发挥作用。
2.免疫学说(immunological theory)
胸腺萎缩、淋巴系统识别功能减退导致免疫功能紊乱是机体老化的重要原因。
3.应激学说(stress theory)
应激原对机体持续作用,可促使机体衰老,如动脉粥样硬化、长期精神压抑。
二、新理论
(一)始发性因素
1.基因组不稳定性(genomic instability)
生命中遗传损伤的累积,如体细胞突变、染色体异倍体性等。
2.端粒磨损(telomere attrition)
端粒是存在于染色体末端的DNA-蛋白复合体,其长度反映细胞复制史及复制潜能;DNA分子每次分裂复制,端粒就缩短一点,一旦端粒消耗殆尽,则细胞走向凋亡。
3.表观遗传性变化(epigenetic alterations)
遗传基因核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达的可遗传的变化,主要包括DNA甲基化、组蛋白翻译后修饰等。
4.蛋白内稳态丧失(loss of proteostasis)
蛋白稳定系统以一种协调的方式来恢复错误折叠蛋白的结构,防止损坏部件堆积。当这种稳定机制发生破坏,蛋白不能行使正常功能,称之为蛋白稳态丧失。
(二)反应性因素
1.营养传感解除管制(deregulated nutrient-sensing)
过度的合成代谢促进衰老,如生长激素等合成类激素分泌过多,所以适度的饮食限制有助于延长寿命。
2.线粒体功能异常(mitochondrial dysfunction)
线粒体提供细胞能量,是生命的发动机,线粒体功能损伤对衰老过程产生深远影响。
3.细胞衰老(cellular senescence)
这是一种有益的补偿性反应,当组织耗尽再生能力时,细胞损伤会变得有害并加速衰老,适度增强衰老诱导的抑制通路可以延长寿命。
(三)综合性因素
1.干细胞耗竭(stem cell exhaustion)
干细胞是一种具有自我复制能力的多潜能细胞,干细胞衰竭是多种衰老相关损害的综合结果,干细胞再生可能在机体水平逆转衰老表型。
2.细胞间通信改变(altered intercellular communication)
衰老并不仅仅是一种细胞生物学现象,它与细胞间通信的普遍变化相关联,如内分泌、旁分泌、突触间隙传导等。
三、抗衰老研究
衰老是一涉及“生理-心理-社会”三个层面,由基因变化、细胞衰老、生活方式等多因素共同作用的结果。有效的抗衰老策略需综合多方面因素。如热量限制、激素替代治疗、清除自由基、靶向抗衰老药物、基于端粒的治疗药物、干细胞治疗、传统医学方法(包括针灸疗法)、心理疏导措施、合理饮食等方法都可能发挥延缓衰老的作用。
抗衰老是一项长期而艰巨的课题。衰老本身不可逆转,但是有效的抗衰老技术和药物可以预防或推迟衰老相关疾病的发生,对于我国日益严重的老龄化问题具有深远的意义。
未来的抗衰老研究,必须综合考虑经济、社会和伦理因素,临床应用必须经过严格临床前试验及伦理委员会评估和国家市场监督管理总局认证。从基础到临床,再到基础的转化是未来抗衰老医学蓬勃发展的重要实践途径。
四、小结
衰老不仅仅是一个生理功能衰退过程,也是一种心理的自我感受,在社会层面是老龄化社会的一种群体意识。人的躯体衰老无法自控和改变,但对衰老的自我体认则是可以调节和控制的。衰老的表现可能大同小异,但不同的人对衰老有不同的体会、自我意识和认知评价。
参照2013年中华医学会老年医学分会制定的《中国健康老年人标准》,老年医学科医师应引导老年人正确认识衰老,积极应对衰老,控制危险因素,使老年人维持良好的营养状态,身心健康,能够良好地适应环境,实现健康老龄化。
(徐哲荣)