細(xì)胞衰老與再青春

1、細(xì)胞衰老與再青春,81050633 05級(jí)生物技術(shù)三班 童丹 06.10.20,探索細(xì)胞衰老與生命之迷——再青春是否可能？,,主要內(nèi)容,一 細(xì)胞衰老及其機(jī)制二 第二青春是否可能？三 科學(xué)長壽葆青春秘訣四 關(guān)于長壽的當(dāng)前熱點(diǎn),一

2、細(xì)胞衰老及其機(jī)制,（一）細(xì)胞衰老的概念 &細(xì)胞衰老是細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的衰變，細(xì)胞生理功能衰退或喪失。 人體每天都有壽終的細(xì)胞崩潰，每天都有新的細(xì)胞誕 生 。衰老,是細(xì)胞從生到死必經(jīng)的過程 ，而又不同于細(xì)胞凋亡。細(xì)胞凋亡也稱細(xì)胞程序性死亡是一種細(xì)胞自殺性死亡的自然生理學(xué)過程。 分化的細(xì)胞正

3、常情況下都會(huì)有衰老現(xiàn)象。,（二） 細(xì)胞衰老的特征,1、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征胞內(nèi)水分減少使原生質(zhì)硬度增加，細(xì)胞收縮，體積縮小，失去正常形態(tài)。2、膜體系的改變在細(xì)胞衰老過程中，細(xì)胞膜體系及細(xì)胞表面發(fā)生一系列變化。膽固醇與磷脂之比隨年齡而增大。膜由液晶相變?yōu)槟z相或固相，黏度降低，膜流動(dòng)性減小，選擇透過性降低。,3、線粒體的變化 線粒體的數(shù)量隨年齡的增長而減少，體積增大。在果蠅中發(fā)現(xiàn)線粒體DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在衰老過程中逐漸減少，特別是16

4、SRNA減少，影響線粒體蛋白質(zhì)和酶的合成，使細(xì)胞代謝功能受影響。因此，有人認(rèn)為線粒體是決定衰老的生物鐘。,4、溶酶體的變化 酸性水解酶等多種溶酶體活性降低，對(duì)各種外來物不能及時(shí)消化吸收，使之蓄積于細(xì)胞內(nèi)，形成衰老色斑——老年斑。此外，老化的溶酶體可消化分解自身細(xì)胞的某些物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。 5、細(xì)胞核的變化 固縮，結(jié)構(gòu)不清，染色質(zhì)凝聚，染色加深、皺縮、破碎及溶解，核體積增大，核膜內(nèi)陷，核內(nèi)常出現(xiàn)包含體。 6、

5、細(xì)胞內(nèi)生化變化 隨著細(xì)胞的衰老細(xì)胞內(nèi)一系列化學(xué)組成及生化反應(yīng)也發(fā)生變化。 7、細(xì)胞外基質(zhì)改變 大分子交聯(lián)增加,此外衰老細(xì)胞還表現(xiàn)出脂褐素顆粒增加，神經(jīng)元纖維纏結(jié)，神經(jīng)元胞體與樹突退行性變等特征?？傮w看，細(xì)胞衰老過程是細(xì)胞發(fā)生生理生化復(fù)雜變化的過程，最終反映出形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變，表現(xiàn)出對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力降低和維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境能力減弱，出現(xiàn)功能紊亂等約150多種變化。,（三） 細(xì)胞衰老的機(jī)制,近十余年來，隨著細(xì)

6、胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，人們開始從分子層次探討衰老的原因和本質(zhì)。雖然衰老機(jī)制的研究是當(dāng)今生命科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域，也取得了不少進(jìn)展，但是由于衰老的原因非常復(fù)雜，許多研究 至今停留在假說階段。,A、遺傳決定學(xué)說

7、 B、氧化損傷學(xué)說 C、端粒鐘學(xué)說 D、基因轉(zhuǎn)錄或翻譯差錯(cuò)學(xué)說 E、代謝廢物累積學(xué)說 F、神經(jīng)內(nèi)分泌免疫學(xué)說 G、*體細(xì)胞突變學(xué)說 *交聯(lián)學(xué)說 *線粒體DNA突變的衰老假說,A、遺傳決定學(xué)說,認(rèn)為衰老是遺傳上的程序化過程，其推動(dòng)力和決定因素是基因組。控制生長發(fā)育和衰老的基因都在特定時(shí)期有序地開啟或關(guān)閉?？刂茩C(jī)體衰老的基因或許就是

8、“衰老基因”。長壽者、早老癥患者往往具有明顯的家族性，后者已被證實(shí)是染色體隱性遺傳病。這些都促使人們推測，衰老在一定程度上是由遺傳決定的。,B、氧化損傷學(xué)說 早在20世紀(jì)50年代，就有科學(xué)家提出衰老的自由基理論，以后該理論又不斷發(fā)展。 自由基是一類瞬時(shí)形成的含不成對(duì)電子的原子或功能基團(tuán)，普遍存在于生物體內(nèi)，種類多，數(shù)量大，是活性極高的過渡態(tài)中間產(chǎn)物。自由基的化學(xué)性質(zhì)活潑，可攻擊生物體內(nèi)的DNA

9、、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)，造成氧化性損傷，結(jié)果導(dǎo)致DNA斷裂、交聯(lián)、堿基羥基化，蛋白質(zhì)變性失活，膜脂中不飽和脂肪酸氧化而流動(dòng)性降低。正常細(xì)胞內(nèi)存在清除自由基的防御系統(tǒng)，包括酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)，前者如超氧化物歧化酶（SOD），過氧化氫酶（CAT），谷胱甘肽過氧化物酶；非酶系統(tǒng)有維生素E，醌類物質(zhì)等。,實(shí)驗(yàn)證明，SOD與CAT的活性升高能延緩機(jī)體的衰老。研究人員將SOD與CAT基因?qū)牍?，轉(zhuǎn)基因果蠅中酶活性顯著升高，平均年齡和最高壽限有所

10、延長。但也有研究對(duì)SOD等抗氧化因子對(duì)衰老的影響提出質(zhì)疑。例如，有學(xué)者將小鼠的谷胱甘肽過氧化物酶基因及SOD1、SOD2、SOD3基因中的一種剔除，結(jié)果并未引起衰老的加速。而且，人們在線蟲中已發(fā)現(xiàn)至少兩個(gè)與壽命延長相關(guān)的基因，它們都與抗氧化作用無關(guān)。,C、端粒鐘學(xué)說,端粒是染色體末端的一種特殊結(jié)構(gòu)，其DNA由簡單的重復(fù)序列組成。在細(xì)胞分裂過程中，端粒由于不能為DNA聚合酶完全復(fù)制而逐漸變短 。1990年，科學(xué)家測定了不同年齡段人成纖維細(xì)

11、胞染色體的端粒長度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)端粒長度隨年齡增長而下降；在體外培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞中，端粒長度也隨分裂次數(shù)的增加而下降。,在這些研究基礎(chǔ)上，科學(xué)家提出了端粒鐘學(xué)說，認(rèn)為端粒隨著細(xì)胞的分裂不斷縮短，當(dāng)端粒長度縮短到一定閾值時(shí)，細(xì)胞就進(jìn)入衰老過程。后來其他科學(xué)家又提出了更令人信服的證據(jù)。此外，對(duì)提前衰老的克隆羊多莉的研究發(fā)現(xiàn)，它的細(xì)胞中端粒的長度比同齡羊短20%。這些研究表明，端粒長度的確與衰老有著密切的關(guān)系。然而一些研究并不支持這一學(xué)說，例如，

12、有研究發(fā)現(xiàn)某些小鼠終生保持較長的端粒，但并未因此獲得較長的壽命。,D、基因轉(zhuǎn)錄或翻譯差錯(cuò)學(xué)說,隨著年齡的增長，機(jī)體的細(xì)胞內(nèi)不但DNA復(fù)制效率下降，而且常常發(fā)生核酸、蛋白質(zhì)、酶等大分子的合成差錯(cuò)，這種與日俱增的差錯(cuò)最終導(dǎo)致細(xì)胞功能下降，并逐漸衰老、死亡。,E、代謝廢物累積學(xué)說,由于細(xì)胞功能下降，細(xì)胞一方面不能將代謝廢物及時(shí)排出細(xì)胞，另一方面又不能將這些代謝廢物降解消化，這些代謝廢物越積越多，在細(xì)胞中占據(jù)的空間越來越大，影響細(xì)胞代謝廢物的運(yùn)

13、輸，以致于阻礙了細(xì)胞的正常生理功能，最終引起細(xì)胞的衰老。,E、代謝廢物累積學(xué)說,哺乳動(dòng)物脂褐質(zhì)的沉積是一個(gè)典型的例子。脂褐質(zhì)是一些長壽命的蛋白質(zhì)與DNA及脂質(zhì)共價(jià)縮合形成的巨交聯(lián)物，它主要在次級(jí)溶酶體中形成。由于脂褐質(zhì)結(jié)構(gòu)致密，不能被徹底水解，又不能排出細(xì)胞，結(jié)果在細(xì)胞內(nèi)沉積增多，阻礙細(xì)胞的物質(zhì)交流和信號(hào)傳遞，最后導(dǎo)致細(xì)胞衰老。,F、神經(jīng)內(nèi)分泌免疫學(xué)說,下丘腦是人體的衰老生物鐘，下丘腦的衰老是導(dǎo)致神經(jīng)內(nèi)分泌器官衰老的中心環(huán)節(jié)。由于下丘腦

14、—垂體的內(nèi)分泌腺軸系的功能衰退，使機(jī)體內(nèi)分泌功能下降。隨著下丘腦的“衰老”，免疫功能也減退，尤其是胸腺隨著年齡增長而體積縮小，重量減輕。實(shí)體組織逐漸被脂肪所代替，因此，老年人免疫功能降低，易患多種疾病。,G、*體細(xì)胞突變學(xué)說 由于物理化學(xué)等因素使體細(xì)胞突變，細(xì)胞內(nèi)功能基因減少和改變，使功能蛋白減少和變異，一些正常生理活動(dòng)受到破壞，進(jìn)而威脅壽命。 *交聯(lián)學(xué)說 認(rèn)為生物大糞子物質(zhì)的教練導(dǎo)致機(jī)

15、體的老化。 *線粒體DNA突變的衰老假說 由于內(nèi)部或外部的原因，線粒體DNA的突變和線粒體產(chǎn)生能量受障礙導(dǎo)致衰老。,二、第二青春是否可能,眾所周知，人體每天都有壽終的細(xì)胞崩潰，每天都有新的細(xì)胞誕 生。這種細(xì)胞交換的狀態(tài)即稱新陳代謝?？傮w來看，人體每天約有 7000億個(gè)老舊細(xì)胞衰 亡，而同時(shí)又有7000億個(gè)新細(xì)胞誕生。這是最 理想的代謝平衡狀態(tài)。如果每天 只有6000億個(gè)細(xì)胞誕生，那就表示 體內(nèi)還殘留了10

16、00億個(gè)老舊細(xì)胞。老化的 細(xì)胞如繼續(xù)存留在體內(nèi)， 臟器就會(huì)逐漸老化。,比如，皮膚的衰老：人體皮膚是由于皮下細(xì)胞不斷地分裂生長以 保持皮膚 的潤澤光滑，如果細(xì)胞分裂產(chǎn)生的新表皮趕不上脫落的表皮 時(shí)，皮膚上的皺 紋、斑點(diǎn)就出現(xiàn)了。,怎樣才能加快細(xì)胞的生長，保持代謝平衡呢?,這就要靠核酸了。核酸的主要任務(wù)就是負(fù)責(zé)細(xì)胞分裂一一復(fù)制新的細(xì)胞，調(diào)節(jié)代謝。 60歲以上的老人，如果皮膚細(xì)胞和年輕人的代謝水平相同，則其 皮膚就 仍能保持光滑細(xì)致。其他組織

17、器官運(yùn)作的道理也是如此。,成年(20歲)后，健康人體從簡單物質(zhì)合成核酸的能力開始減弱，單純從食物攝取核酸已開始不能滿足機(jī)體的需要，隨著年齡的增長，人體對(duì)補(bǔ)充外源性核酸的需求日益增加。因此，為了延緩衰老，保障健康，世界衛(wèi)生組織(wH0)建議，健康人體每日應(yīng)補(bǔ)充1-1.5克核酸。 此外，服用核酸，還可明顯提高人體抵御病毒性疾病如感冒和肝炎的能力。 但是，也有營養(yǎng)學(xué)專家指出直接服用核酸對(duì)健康無益,從衰老的原因分析——,細(xì)胞衰老的原因非

18、常復(fù)雜，除去疾病，變異，人體內(nèi)、外環(huán)境失衡等非自然原因，細(xì)胞自然衰老的原因主要有： 第一、是由于我們呼吸的氧氣。氧氣是大多數(shù)生命活動(dòng)不可或缺的重要組成部分。人體吸入的氧氣絕大多數(shù)形成了供人體生命活動(dòng)所需的營養(yǎng)和能量。但另一部分的氧氣形成了自由基，由于它們的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)會(huì)破壞細(xì)胞的任何一個(gè)部分，造成細(xì)胞衰老死亡。,第二個(gè)原因是由于在DNA分裂時(shí)，為了保護(hù)DNA不受損傷，基因里產(chǎn)生了一種物質(zhì)叫“端?！?。不過，在細(xì)胞的一次次

19、分裂中，端粒會(huì)慢慢磨損，及至消耗殆盡。細(xì)胞就不再分裂了。一種叫HAILA的癌細(xì)胞能產(chǎn)生一種“端粒酶”阻止端粒耗損。如果給人體加入這一種酶，即可使人長生不老。不過要冒很大的風(fēng)險(xiǎn)，想想身體里如果全是癌細(xì)胞…… 除此以外，人體里的基因中有一段專門管衰老的?？茖W(xué)家已經(jīng)在線蟲體內(nèi)找出了這種基因，并成功地使線蟲的壽命增加一倍多。所以延緩衰老，保持青春并不是不可能的，但衰老和死亡卻也是不可避免的。,細(xì)胞衰老是生物衰老的基本單位，也是人類

20、老年病發(fā)病的共同基礎(chǔ)。我們至少可以說，人類某些細(xì)胞的壽命，是可以利用基因重組技術(shù)來進(jìn)行調(diào)節(jié)的。 我們有理由相信，在不久的將來，科學(xué)會(huì)給我們證明長生不老或許并不是祖先們遙遠(yuǎn)的夢 。,三 科學(xué)長壽葆青春秘訣,在前面已經(jīng)提到，健康人體每日補(bǔ)充適當(dāng)?shù)暮怂幔粌H能延緩衰老，還能防止一些疾病，保障健康。 那么還有什么其他的科學(xué)方法能夠幫助我們的俊男美女們長久保持青春亮麗的活力呢？,這里主要從飲食方面介紹,常言道，病從

21、口入，要想延緩衰老，保持青春活力，自然飲食是一大關(guān)口。不說別的，單是肥胖就能引發(fā)一系列如脂肪肝，高血壓等疾病。下面就簡單介紹一些保健的飲食。,烹制過的番茄：可以降低人類患前列腺癌和其他癌癥的危險(xiǎn)。這都要?dú)w功于番茄里含有的番茄紅素，它是同類營養(yǎng)素中最強(qiáng)有力的抗氧化劑。除此之外，其中的茁胡蘿卜素在消滅氧自由基方面也很出色。 菠菜：富含鐵和葉酸。葉酸不但可以預(yù)防小兒神經(jīng)管缺失，還可以降低高半胱氨酸(一種可以刺激血管和導(dǎo)致心臟病的氨基酸)在

22、血液中的濃度。此外，菠菜中含有葉黃素和玉米黃質(zhì)，它們可以阻止失明的頭號(hào)“殺手”——視網(wǎng)膜黃斑性病變 。 建議不要吃生菠菜 。,堅(jiān)果像一個(gè)小型的營養(yǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其中含有對(duì)人體有益的脂肪酸和維生素E。 燕麥： 每天吃點(diǎn)燕麥可以起到降低膽固醇的作用，因?yàn)樗凶缕暇厶牵且环N海綿狀可溶解的纖維素，可以讓早期生成的膽固醇化于無形。,花椰菜： 其中含有很多植物化學(xué)因子，可以在癌細(xì)胞形成之前將它們消滅掉。它還含有胡蘿卜素、纖維素和維生素C

23、。最好的吸收方法就是稍稍炒一下，吃時(shí)多咀嚼。類似的蔬菜還有甘藍(lán)和卷心菜。 鮭魚： 這種魚主要以吃海藻為生， 而海藻可形成一種特別的 脂肪----歐咪伽—3脂肪酸， 對(duì)于心臟非常有益，還可 以抑制與自身免疫系統(tǒng) 相關(guān)的疾病。,大蒜： 大蒜里含有的植物化學(xué)因子對(duì)心臟有益。為了讓它發(fā)揮最大的功效，最好把大蒜切碎或者搗碎食用，吃時(shí)不要長時(shí)間加熱，否則會(huì)喪失它的有益成分。 綠茶： 綠茶內(nèi)含有的多酚是一種健康作用百倍

24、于維生素C的植物化學(xué)因子。日本研究表明，每天飲用10杯綠茶可以減低患心臟病的危險(xiǎn)，用它做漱口水還可以抑制口腔細(xì)菌的生長。,蘋果 含有纖維素、維生素和糖，可防止皮膚生皰疹，保持皮膚光滑。 胡蘿卜 富含維生素，可使頭發(fā)保持光澤，皮膚柔軟。 脫脂奶粉 含有維生素和鈣，使人的骨骼和牙齒強(qiáng)健。礦泉水 可使皮膚柔軟、嬌美、白皙，有助于消化解毒，促進(jìn)膽汁的分泌。貝類 富含維生素，有助于健康皮膚，保持皮膚彈性和光滑。 小雞 含有無機(jī)脂蛋白和維

25、生素，有利于增加皮膚能量和抵抗力。 橙子 有助于增加皮膚彈性， 減少皺紋。,麥芽 富含維生素、蛋白質(zhì)，有助于頭發(fā)的生長和健美。 金槍魚 含有大量維生素、鈣和磷，有助于牙齒和骨骼的健康 。海帶 抗氧化食物。,總之，要延緩衰老，保持健康活力，就要平衡飲食，多吃水果蔬菜，多喝水。另外，當(dāng)然少不了要多運(yùn)動(dòng)。喝足夠的水可以保持皮膚的濕潤程度有利于皮膚的潤滑光澤。,四 關(guān)于長壽的當(dāng)前熱點(diǎn),女性長壽有余但健康不足 據(jù)國家統(tǒng)

26、計(jì)局1994年和2004年人口變動(dòng)抽樣調(diào)查的結(jié)果顯示：2004年在生活不能自理的老年人中，女性的比例高于男性，為10.2 %，而男性則為7.7%；1994年，這一比例女性為8.8%，男性為6.1%。這可能與新女性的生活習(xí)慣比如工作、飲食、運(yùn)動(dòng)等有關(guān)，但具體原因還有待研究。,飲食不均衡增加患腎癌風(fēng)險(xiǎn) 意大利科學(xué)家最近的一項(xiàng)研究顯示，大量食用精制谷類食品，特別是面包，又少吃蔬菜將使腎細(xì)胞癌的患病風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)升高。 中國人的加碘鹽已過頭 &#

27、160;2006年6月《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上發(fā)表的一篇文章，認(rèn)為目前大多數(shù)中國人不是缺碘，而是碘過量，而且由此引發(fā)的甲狀腺疾病在增加！碘過量可引起甲狀腺功能減退癥、自身免疫性甲狀腺炎等疾病，病人出現(xiàn)代謝減慢、怕冷、脫發(fā)等癥狀，嚴(yán)重時(shí)還可引起甲減性心臟病，正可謂過猶不及。,鏈接——變質(zhì)食物煮熟透就能吃嗎？,醫(yī)生提醒：蛋糕、牛奶、肉、蛋等易腐敗變質(zhì)的食物，一定要及時(shí)冷藏；糧食、面粉和干制品一定要密封保存或放入冰箱保存。而已被細(xì)菌污染了的