人為什么會(huì)衰老
大家喜歡看古裝劇嗎?古代的皇帝都很癡迷于服用“仙丹”,希望能夠延長(zhǎng)壽命、恢復(fù)青春!伴L(zhǎng)生不老”是人類幾千年來(lái)的愿望,可是世界上活得最長(zhǎng)的人壽命也只有120多歲,那么為什么人不能長(zhǎng)生不老,為什么會(huì)衰老呢?一起來(lái)了解一下吧。
身體:一臺(tái)精密而復(fù)雜的機(jī)器
關(guān)于生物體的衰老,最簡(jiǎn)單的回答就是生物體(比如人體)就像一架非常復(fù)雜而精密的機(jī)器。機(jī)器用的時(shí)間長(zhǎng)了,總會(huì)造成磨損,暴露出各種各樣的毛病。人也一樣,無(wú)論是器官,還是細(xì)胞,里面的分子逐漸受損,廢物也不斷堆積,最后總有喪失功能的時(shí)候。這個(gè)說(shuō)法最容易被人接受,但是具體的機(jī)制是什么呢?人們不得而知。
細(xì)胞里的“脫氧核糖核酸”(英文縮寫為DNA),攜帶著每個(gè)人身體的遺傳信息,會(huì)在我們的一生中不斷受到化學(xué)物質(zhì)和射線(比如紫外線)的破壞。雖然細(xì)胞里面有一整套機(jī)制來(lái)修復(fù)受到破壞的DNA,但是一旦這種修復(fù)機(jī)制自身受到損害,細(xì)胞和人體就會(huì)加速衰老,比如“維爾納綜合征”患者身上那些“加速衰老”的現(xiàn)象告訴我們,DNA完整性的破壞是衰老的機(jī)制之一。
氧氣 :生命活動(dòng)的一把雙刃劍
我們的身體一刻也不能離開氧氣。只有它才能使我們把食物里的“燃料”充分“燃燒”,供給身體能量。可是氧是一種非常活潑的分子,在體外能使鐵生銹,使食用油變“哈喇”。在我們的身體里面,它也會(huì)和許多分子“爭(zhēng)奪”電子,破壞它們的結(jié)構(gòu)。這些化學(xué)反應(yīng)中常見(jiàn)的“破壞性物質(zhì)”就是由氧形成的“游離基”(又叫“自由基”)。隨著人的年齡增大,被氧“游離基”破壞的分子越來(lái)越多,細(xì)胞和身體也逐漸老化。為了對(duì)付這些氧“游離基”,我們身體里面有一些蛋白質(zhì),能把一部分這類有害物質(zhì)分解掉,使它們變?yōu)闊o(wú)害。其中的一種這樣的蛋白質(zhì)就叫做“超氧化物歧化酶”,英文縮寫是SOD。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,如果人為地把生物體中的SOD基因“敲除”掉,這些生物的壽命就會(huì)縮短。而如果提高身體里面SOD的水平,這些生物的壽命就會(huì)延長(zhǎng)一些。但是增加SOD并不會(huì)使生物體“永生”,說(shuō)明衰老還有其他機(jī)制。
細(xì)胞 :“吃飽喝足”就能無(wú)限分裂嗎
1961年,美國(guó)科學(xué)家海弗里克做出了一項(xiàng)有趣的研究。他先從胎兒的肺中取得“成纖維細(xì)胞”,并且將這些細(xì)胞在體外給予充足的營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。一開始這些細(xì)胞都正常分裂,看起來(lái)一個(gè)個(gè)充滿生機(jī),仿佛能無(wú)限增殖下去。但是等分裂了大約50次以后,細(xì)胞就不再分裂,進(jìn)入“老年”期。胎兒和成人的細(xì)胞壽命會(huì)一樣嗎?為了弄清這個(gè)問(wèn)題,他又從成年人的肺中取得“成纖維細(xì)胞”,發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞在體外只分裂大約20次后就停止了。這說(shuō)明細(xì)胞的分裂次數(shù)與供給細(xì)胞的身體的壽命有關(guān)。
海弗里克和其他科學(xué)家還比較了不同動(dòng)物胚胎“成纖維細(xì)胞”的分裂次數(shù),發(fā)現(xiàn)壽命越長(zhǎng)的生物,“成纖維細(xì)胞”能分裂的次數(shù)也越多。比如一種能活175歲的烏龜,胚胎成纖維細(xì)胞能分裂90~120次;而能活2~3歲的小鼠,胚胎成纖維細(xì)胞只能分裂8~11次。 “維爾納綜合征”患者的成纖維細(xì)胞只能分裂2~4次。這說(shuō)明細(xì)胞能分裂的次數(shù)與提供細(xì)胞的動(dòng)物的平均壽命密切相關(guān)。那又是什么機(jī)制在決定細(xì)胞的分裂次數(shù)呢?
端粒 :生命的計(jì)時(shí)器
原來(lái),一種叫做“端!钡慕Y(jié)構(gòu)正是操縱細(xì)胞分裂的幕后之手。它位于染色體末端,就像鞋帶頭上那些金屬包皮做成的“鞋帶頭”一樣,防止染色體中的DNA雙螺旋松開,維護(hù)DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。對(duì)于身體里面的許多細(xì)胞來(lái)說(shuō),每分裂一次,染色體都要復(fù)制一次,“鞋帶頭”就縮短一些。到“鞋帶頭”幾乎“用完”的時(shí)候,DNA就像沒(méi)有“鞋帶頭”的鞋帶一樣,變得松散且不穩(wěn)定了,細(xì)胞也就接近死亡。所以“端粒”就像細(xì)胞生命的“時(shí)鐘”,“滴答滴答”地“告訴”細(xì)胞還有多少壽命。
上面列舉的只是引起衰老的幾個(gè)機(jī)制。它們彼此不同,卻協(xié)同起作用。目前人類對(duì)生物衰老機(jī)制的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還需要科學(xué)家們繼續(xù)努力,為我們揭開衰老的真相。
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