人为什么会衰老#

古代皇帝痴迷于服用“仙丹”,现代社会有各式各样宣称能“延长寿命、恢复青春”的药物,“长生不老”是人类几千年来的愿望。随着医疗水平的进步,生活条件的改善,人的寿命越来越长。2009年的统计数据表明,中国人的平均寿命已经达到73岁,其中男性71.3岁,女性74.8岁。看看我们周围,八九十岁的老寿星随处可见,有关百岁老人的消息也时有所闻。但是,迄今为止,世界上活得最长的人寿命也只有120多岁,为什么我们不能长生不老,为什么人会衰老呢?


身体:一台精密而复杂的机器

关于生物体的衰老,最简单的回答就是生物体(比如人体)就像一架非常复杂而精密的机器。机器用的时间长了,总会造成磨损,暴露出各种各样的毛病。人也一样,无论是器官,还是细胞,里面的分子逐渐受损,废物也不断堆积,最后总有丧失功能的时候。这个说法最容易被人接受,但是具体的机制是什么呢?人们不得而知。

细胞里的“脱氧核糖核酸”(英文缩写为DNA),携带着每个人身体的遗传信息,会在我们的一生中不断受到化学物质和射线(比如紫外线)的破坏。虽然细胞里面有一整套机制来修复受到破坏的DNA,但是一旦这种修复机制自身受到损害,细胞和人体就会加速衰老,比如“维尔纳综合征”患者身上那些“加速衰老”的现象告诉我们,DNA完整性的破坏是衰老的机制之一。


氧气 :生命活动的一把双刃剑

我们的身体一刻也不能离开氧气。只有它才能使我们把食物里的“燃料”充分“燃烧”,供给身体能量。可是氧是一种非常活泼的分子,在体外能使铁生锈,使食用油变“哈喇”。在我们的身体里面,它也会和许多分子“争夺”电子,破坏它们的结构。这些化学反应中常见的“破坏性物质”就是由氧形成的“游离基”(又叫“自由基”)。随着人的年龄增大,被氧“游离基”破坏的分子越来越多,细胞和身体也逐渐老化。为了对付这些氧“游离基”,我们身体里面有一些蛋白质,能把一部分这类有害物质分解掉,使它们变为无害。其中的一种这样的蛋白质就叫做“超氧化物歧化酶”,英文缩写是SOD。动物实验表明,如果人为地把生物体中的SOD基因“敲除”掉,这些生物的寿命就会缩短。而如果提高身体里面SOD的水平,这些生物的寿命就会延长一些。但是增加SOD并不会使生物体“永生”,说明衰老还有其他机制。

每天有大量的氧气进入肺部,并被运输到人体的各个部位


细胞 :“吃饱喝足”就能无限分裂吗

1961年,美国科学家海弗里克做出了一项有趣的研究。他先从胎儿的肺中取得“成纤维细胞”,并且将这些细胞在体外给予充足的营养进行培养。一开始这些细胞都正常分裂,看起来一个个充满生机,仿佛能无限增殖下去。但是等分裂了大约50次以后,细胞就不再分裂,进入“老年”期。胎儿和成人的细胞寿命会一样吗?为了弄清这个问题,他又从成年人的肺中取得“成纤维细胞”,发现这些细胞在体外只分裂大约20次后就停止了。这说明细胞的分裂次数与供给细胞的身体的寿命有关。

海弗里克和其他科学家还比较了不同动物胚胎“成纤维细胞”的分裂次数,发现寿命越长的生物,“成纤维细胞”能分裂的次数也越多。比如一种能活175岁的乌龟,胚胎成纤维细胞能分裂90~120次;而能活2~3岁的小鼠,胚胎成纤维细胞只能分裂8~11次。 “维尔纳综合征”患者的成纤维细胞只能分裂2~4次。这说明细胞能分裂的次数与提供细胞的动物的平均寿命密切相关。那又是什么机制在决定细胞的分裂次数呢?


端粒 :生命的计时器

原来,一种叫做“端粒”的结构正是操纵细胞分裂的幕后之手。它位于染色体末端,就像鞋带头上那些金属包皮做成的“鞋带头”一样,防止染色体中的DNA双螺旋松开,维护DNA结构的稳定。对于身体里面的许多细胞来说,每分裂一次,染色体都要复制一次,“鞋带头”就缩短一些。到“鞋带头”几乎“用完”的时候,DNA就像没有“鞋带头”的鞋带一样,变得松散且不稳定了,细胞也就接近死亡。所以“端粒”就像细胞生命的“时钟”,“滴答滴答”地“告诉”细胞还有多少寿命。

上面列举的只是引起衰老的几个机制。它们彼此不同,却协同起作用。目前人类对生物衰老机制的认识还远远不够,还需要科学家们继续努力,为我们揭开衰老的真相。

端粒位于染色体的末端

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