衰老机制学说概述

人类对衰老的探索研究，自古至今从未间断，随着年代的推移，人们对衰老机制的研究不断深入，迅速发展，20世纪40年代的研究以病理形态学为主，50年代主要从生理、生化角度进行研究，当前对衰老机制的研究已深入到基因调控的水平，进入了生态环境、机体、组织、细胞、分子和基因等全方位、多层次、多因素研究的新阶段。

从目前来看对衰老机制的认识各不相同，据统计，迄今为止，有关衰老机制的学说已有300多种，有人则认为是有多少老年学家就有多少学说，各执已见，但归纳起来，影响较为深远的学说有以下几种：

1．衰老的遗传学说　这种学说认为生物的衰老与遗传因素密切相关。如果把人的机体比作一个国家，那么细胞就是这个国家的公民。一个成年人的全身约有一千多万亿个细胞。细胞由细胞膜、细胞质和细胞核组成。其中细胞核是细胞的核心，如果用一种特殊染料将细胞染色，就可发现着色较深的核仁，还可看到一些网状染色体，这就是所说的染色质，它是由脱氧核糖核酸（DNA）和碱性蛋白质组成的，其中DNA与遗传有着密切的关系。一个婴儿出世，就带着他父母的遗传基因。1974年艾博特等对九千多人的情况进行了研究，结果证实了“父母长寿的，子女也长寿”。大量事实证明，人类及动物的衰老和遗传有密切关系。即使同是人类，因遗传特点不同，衰老速度也不一样。比如从世界各国平均寿命可以看出，女性的寿命一般比男性长5～10岁，这是男女在遗传上有所不同的缘故——男女染色体成分有区别。男和女的差别发生在第23对染色体上，其中女性第23对染色体都是X染色体，而男性的第23对染色体中一个大的是X染色体，另一个小的是Y染色体。Y染色体中所含遗传成分很小。因此女性的遗传物质是十分完整的两套，两套染色体可以相互弥补，就是说一套染色体受到某种影响发生了损伤，可以由另一套提供相同的遗传信息加以修复，而男性却只有一套是完整的，另一套是不完整的，若损伤发生在第23对染色体中的X染色体上，那就无法修复了。据认为这便是男性寿命较短的根本原因，也是女性的免疫系统衰退较慢的原因。

2．生物钟学说　这种学说认为一切有生命的东西，都好像一个时钟，它的寿命长短是由预先的时刻表规定的。美国著名老年学学者海弗利克教授从20世纪60年代开始研究细胞水平的衰老过程，他首先证明人体纤维细胞在体外培养，只能分裂50代左右，以后就发生衰老死亡。这就说明，衰老在机体内类似一种“定时钟”，即衰老过程是按一种既定程序逐渐推进的，凡是生物都要经历这种类似的生命过程，只是不同的物种又各有其特定的生物钟而已。目前，大多数学者都认为，人类遗传的全部奥秘就在细胞核中的一种叫DNA的化学物质中，其中某一小段DNA分子就称为“基因”，每种生物都有它安放在DNA的分子上的衰老基因，这个基因决定着生命活动的全过程，犹如拟订演出节目一样，待一幕幕节目依次演完后，人生的戏剧便告结束了。总之，生物钟学说是在分子水平上说明衰老原因的新学说，这种学说认为，衰老是在特定种属生命周期中已安排好的一个时刻，特定的遗传系统会激活退变过程。这些退行性变化有组织特异性，反映的是退变器官特有的分化程序。因此，这个学说也被称为“程序性衰老学说”。

3．错误成灾说　这是从遗传学角度并从分子水平说明衰老原因的新学说。机体衰老时，对蛋白质的合成能力明显下降，合成蛋白质的酶也发生误差，从而导致DNA传达与复制的能力下降或发生误差，这些误差的积累，引起了生物衰老。不但蛋白质合成中会有差错累积，在DNA、RNA等遗传物质的复制过程中也会发生差错，从而积累起错误的遗传信息。在年轻个体中，存在着功能正常的修复酶，能将DNA损伤修复。但是年老细胞修复酶的功能衰弱，错误不能得到修正。导致错误按指数增加，造成灾难，使细胞乃至个体衰老、死亡。如果机体完全缺乏修复系统，那么只能生活很短一段时间就会死亡。

4．交联学说　　这是从分子水平说明衰老原因的学说。1973年美国衰老研究会集中讨论了这一问题。交联系指两个以上反应基因的物质与蛋白之类作用时，一个反应基因与一个蛋白分子结合，其他反应基因与别的蛋白分子结合，从而形成新的大分子。交联学说认为，人体的细胞与组织中存在着大量的发生交联反应的成分，因而往往容易发生多种交联反应。交联反应是所有化学反应中的一种。在体内的生物化学反应过程中，只要发生了极小量的交联干扰，就可以对机体产生严重的损伤作用。生物体内大分子中发生异常的或过多的交联，可以引起生物体的衰老和死亡，这就是衰老机制交联学说的基本要点。

5．神经内分泌说　内分泌腺是调节衰老过程的主要场所，包括甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上腺、性腺和脑垂体等。它们在人体内部有各自的据点，小的不到1克，大的也不过30克，其所分泌的物质——激素也微乎其微，然而它们的作用却大得惊人。激素的分泌失常，均可造成机体内稳定状态严重破坏，导致衰老。如性腺功能的减退是衰老的早期信号之一，长寿人在高龄时还有生殖能力就是最好的说明。美国哈佛大学老年学家登克拉提出，人脑子里的脑垂体会定期释放一种能够抑制或干扰人体利用甲状腺素的激素，从而使细胞利用甲状腺素的能力降低，一旦细胞不能利用甲状腺素，就会逐渐衰老或死亡。

1889年，法国医学界发生了一起轰动一时的新闻：著名医学家勃郎·塞夸宣布他将狗和豚鼠的睾丸提取液注射到自己的皮下，这位72岁高龄的老人，竟然感到体力和工作能力大增，宣布自己获得了“返老还童”的效果。从此以后，注射睾丸提取液、人睾丸同种移植、结扎输精管、猿猴睾丸移植等方法曾经大为流行。这些方法有时确能带来精神改善、体力增加、促进食欲等短期效果，但没有人因此而真正返老还童，所以很快就停止使用这些方法来抗衰老。

6．免疫衰老学说　这种学说是从细胞间、脏器、个体水平解释衰老原因的学说。沃尔弗德等人于1962年根据衰老过程中发生变异细胞能激发免疫反应、又能使机体的实质细胞发生损害的情况，提出了自身免疫学说，并以此解释衰老。老年人多有的神经痛、关节炎被认为是免疫系统自身攻击的结果。

在正常情况下，机体的免疫系统不会与自身的组织成分发生免疫反应，但机体在许多因素影响下，免疫系统把某些自身组织当作抗原而发生免疫反应的现象。这种现象对正常机体内的细胞、组织和器官产生许多有害的影响，使机体产生自身免疫性疾病，从而加速机体的衰老与死亡。

7．细胞凋亡学说　该学说认为，细胞凋亡即程序化细胞死亡（programeol　cell　death，PCD），是一种重要的生理想像，是一种重要生理学现象，是一个主动的、有控的、在调节机体细胞群数量上起和有丝分裂互补作用的过程，研究表明，细胞的衰老性死亡就是细胞凋亡，因此细胞凋亡与衰老密切相关，研究也表明，体内过量自由基的堆积与细胞凋亡率的上升有密切关系。

8．微循环学说　在众说纷纭的衰老学说中，衰老微循环学说自成一体，并对其他学说作出贯通的阐释。该学说认为衰老是由多种因素决定的，其中作为供给细胞氧气和营养物质、清除废物的微循环发生障碍是导致衰老的重要原因，这是一些学者对人体衰老机制的科学阐释。

在研究中观察到，随着年龄的增长，微循环功能出现不同程度的异常，障碍程度逐渐加重，而长寿老人的微循环，相反仍保持正常的状态，这表明微循环的功能状态与年龄密切相关。

研究还发现，50～59岁的人群中，微循环功能异常者较多，且易导致各种疾病的发生，是“衰老的危险年龄区间”。研究认为，微循环障碍作为衰老象征的结果与标志，同时在促进器官、组织和整体衰老中起主要作用，因而提出“衰老与微循环学说”。

打个比方，人的心脏犹如水泵一样，是全身血液流动的动力源。分布周身的大小血管则像“长江”、“运河”，是输送血液的通道，而微血管则相当于灌溉的“渠道”，它数量多、分布面积大，遍及人体的每个角落，体内通过它在进行物质交换。若微血管不通畅，就像沟通一块块秧田的“水渠”受阻，“秧苗”得不到足够的营养和水分就会枯死一样，人体的细胞、组织乃至脏器，会因微循环功能的障碍而萎缩、损伤和导致功能减退，衰老和疾病也随之产生。这样我们就明白了微循环与衰老的关系：微循环功能障碍导致组织细胞缺血缺氧，代谢紊乱，进而引起脏器功能低下，脏器间功能失调继之出现人体内环境失衡，形成恶性循环，最终促使衰老和产生疾病。因此，微循环是生命的源泉，是长寿的根本。

9．自由基学说　这种学说首先由哈曼于1956年提出。他认为，人体在生命活动过程中必然会产生一些自由基，这些自由基与体内的某些成分发生反应，对机体造成损害，引起人体衰老。1973年，坦珀尔又指出，从生化角度对老化的现代解释立足于自由基的产生，继而引起自由基连锁反应，导致膜损伤及生物分子交联。其结果由于酶活性降低，核酸代谢误差，膜功能障碍，脂褐素堆积而引起细胞的整合性下降，最终导致机体的衰老和死亡。

近年来的研究证明，自由基学说在对生物衰老与某些疾病的发生和发展关系中占有重要位置，它是关于人类衰老机制现代理论中重要的一种。

自由基这个词，从字面上看，是自由的化学集团，用化学术语来说，是指有未配对电子的原子、离子或化学基，它们一般都非常活泼，存在的时间短暂，例如过氧化基及羟基。自由基对人体并不是绝对有害，只有当自由基反应异常或失控才会引起组织的损害或机体的衰老。其主要危害，一是氧化人体内大量的不饱和脂肪酸，使脂肪变性，形成过氧化脂质，并进一步分解产生醛，而醛能交联蛋白质、脂类及核酸；二是引起核酸变性，影响它们传递信息的功能以及转录与复制的特性，导致蛋白质合成能力下降，并产生合成差错；三是引起蛋白质的变性，导致某些异性蛋白的出现，从而引起自身免疫反应；四是引起细胞外可溶成分的降解，如患风湿性关节炎时，白细胞进入关节的滑液中，自由基使原来具有滑润作用的滑液中的粘多糖发生氧化降解，结果滑液失去滑润作用，对关节发生明显的损害。

由上可知，自由基对人体有很多危害。但在正常生活环境下，其危害性仅仅表现为慢性的，这是因为人体中有一些抗自由基的物质在起缓解作用，像抗氧化剂和抗氧化酶类。维生素E就是一种抗氧化剂，它能抵抗不饱和脂肪酸被氧化成脂褐素。但随着年龄的增长，体内这种防御物质的浓度下降，从而削弱了对自由基损害的防御能力，加速了生物的衰老变化。