衰老学说众说纷纭,那么在基因分子水平当中呢?包括了自由基学说,端粒学说,DNA损伤修复学说和遗传程序学说。 那么所谓的自由基学说,自由基学说是美国哈尔曼教授于1956年提出的,这一流派学说指的是在细胞正常代射过程中,产生的游离基,在外层轨道中具有的奇数电子的原子和原子团,就是自由基。那么这些游离基包括了有超氧化阴离子基团,羟基,单线态氧,以及脂类超氧化基 听起来好像有很多,但是我们把这4类统称为游离基。在自由基学说当中阐述了一个原理,他们认定,自由基是不稳定而活性强的,那么这个学说呢,也基本得到了大家的接受和认可。自由基学说当中认为,自由基可以使细胞中的多种物质发生氧化,同时对组织细胞具有很强的攻击性。那么在与细胞膜上的不饱和脂肪酸形成了过氧化物,会损害细胞的生物膜。在我们人的长长的一生当,自由基是不断地累积的。那么累积的当中,它需要被清除,同时也在生成,在这个平衡当中,清除过少或者是生成过多,都会导致体内自由基的平衡体系被破坏而最终产生衰老这一不可避免的结果。那我们可不可以修复这个被破坏的平衡呢?让清除过少的自由基多多的被清除或者是被正常地清除,生成过多的自由基,要去减少掉它过多的部分,回到它原有的正常的自由基的体量,恢复它的平衡,使这个衰老的进程被延缓。 端粒学说是源于端粒的发现,上个世纪六十年代的时候,Hay flick就发现体细胞存在一个最大分裂次数,称为 Hay flick极限。在这个Hayfick界限当中,分裂的极限是和端粒是有关联的。端粒是染色体DNA两臂末端的保护性结构,端粒是由特定DNA构成的结构,使正常染色体末端部间不发生融合。那么在人类的端粒中,不具有编码任何蛋白质的功能。既然它不编码任何蛋白质功能,在这个端粒学说当中,又有什么样的地位给端粒呢?在这张图当中,我们就可以看到,端粒起到了什么样的作用。 Chromiosome是染色体 ,Tetomere就是我们所提到的端粒,而我们在人的一生当中,胞不断地更新,繁殖,也就是Proliferation,提到的就是每次DNA的复制,都伴随有端粒的缩短。那么给了我们一个提示,因为细胞的复制是有一定的周期的,DNA复制的周期,如果是每次都伴有端粒的缩短,端粒最终会越来越短呢,当端粒缩短到一定程度的时候,细胞会停止分裂,细胞停止分裂了,那代表的就是衰老与最终的死亡。所以在这一张图当中,我们可以看到端粒的缩短,就是细胞分裂的一个生物钟,那么在人的一生当中,端粒是滴答滴答地走着这一个生物钟的,同时也是在不断地缩短,当端粒缩短到极限的时候,细胞停止分裂。衰老与死亡也不可避免,而最终生物钟停止摆动。所以关于端粒酶也被提出了证实了它的存在,1989年,Morin在宫颈癌细胞中首次证实了它的存在,端粒酶的主要功能是合成端粒以维持端粒长度的稳定性。自端粒酶的发现以来,科学家们引出了很多的争议,其中的最主要的一点就是端粒酶合成端粒,那么什么因素来控制端粒酶呢?如果我们能找到控制端粒酶的因素,是不是我们也就掌握了合成端粒酶的钥匙呢?在生殖细胞里,生殖细胞内端粒酶活性长期维持在较高水平,但不会象恶性肿瘤细胞那样无限制的分裂繁殖,它是有一定数目的。那么既然生殖细胞内的端粒酶的活性较高,为什么体细胞中没有较高的端粒酶活性?从而在一定程度上延缓我们的衰老?所以即使如此, 端粒作为计数细胞分裂次数的“分子钟”假说仍然是广为接受的学说。所以我们对于端粒以及端粒酶,依然有很大的研究空间,端粒学说也曾经在近20年来,成为最热门的流派和学说引起科学家的各种猜想和争议。 DNA损伤修复学说,是一个比较有趣的学说,它融合了自由基与环境的因素 ,在DNA损伤修复学说当中认为,人的DNA系统是存在一个平衡的,也就是说DNA在损伤,同时它也在进行自我的修复,那么如果能够达到平衡,在同时损伤与修复当中,人的生命可以维持一个较好的状态,如果人体的DNA系统受到紫外线和化学物质因素的影响的话,那么在自由基和紫外线,或者是化学物质,这些内环境和外环境的内外攻击之下引起的损伤,这些诸多的损伤因素作用于细胞核的DNA,就会导致DNA的这条链发生断裂,从而导致基因的突变,最终会影响到基因的修复水平,那么就回到了DNA的损伤和修复这个平衡系统当中了。说明的是DNA损伤逐渐加重,而DNA的修复,跟不上它的损伤的水平,基因修复能力下降,基因损伤累积而加重。那么作为模板,基因的表达就会出现异常。在这个不可避免的过程当中,我们只能是对于基因的损伤累积,作出一个研究,也就是如何降低基因的损伤累积。如果我们能够停止这个累积,那么基因的表达异常也会减少,所以,增强基因修复能力,延缓衰老将成为许多疾病的防治手段,细胞中多种酶可保持DNA的相对稳定性。那么细胞中的这些酶就成为许多科学家研究的对象了。 遗传程序学说,说明的是遗传的程序像生物钟一样,控制着生命的衰老,那么在这个学派当中呢,他们强调的是,人体的衰老,并不是由一个孤立的单独的基因决定的,而是在整个的基因系统当中,人体是一系列基因的激活和阻抑,内外环境交互作用的结果。在这个遗传程序学说当中,似乎研究的对象,是整个的基因系统,貌似有一个很庞大的研究的对象。但是我们自己还是认为,在科学界,对于遗传程序学说,尚未可知的很多,研究的空间很大,研究的结果有可能会出乎我们的意料。 |
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