細胞衰老與再青春

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

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

3、常情況下都會有衰老現(xiàn)象。,（二） 細胞衰老的特征,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，細胞收縮，體積縮小，失去正常形態(tài)。2、膜體系的改變在細胞衰老過程中，細胞膜體系及細胞表面發(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，使細胞代謝功能受影響。因此，有人認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，對各種外來物不能及時消化吸收，使之蓄積于細胞內(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胞的某些物質(zhì)，導致細胞死亡。 5、細胞核的變化 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、細胞內(nèi)生化變化 隨著細胞的衰老細胞內(nèi)一系列化學組成及生化反應(yīng)也發(fā)生變化。 7、細胞外基質(zhì)改變 大分子交聯(lián)增加,此外衰老細胞還表現(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，細胞衰老過程是細胞發(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)出對環(huán)境變化的適應(yīng)能力降低和維持細胞內(nèi)環(huán)境能力減弱，出現(xiàn)功能紊亂等約150多種變化。,（三） 細胞衰老的機制,近十余年來，隨著細

6、胞生物學和分子生物學的飛速發(fā)展，人們開始從分子層次探討衰老的原因和本質(zhì)。雖然衰老機制的研究是當今生命科學研究的一個熱點領(lǐng)域，也取得了不少進展，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、遺傳決定學說

7、 B、氧化損傷學說 C、端粒鐘學說 D、基因轉(zhuǎn)錄或翻譯差錯學說 E、代謝廢物累積學說 F、神經(jīng)內(nèi)分泌免疫學說 G、*體細胞突變學說 *交聯(lián)學說 *線粒體DNA突變的衰老假說,A、遺傳決定學說,認為衰老是遺傳上的程序化過程，其推動力和決定因素是基因組?？刂粕L發(fā)育和衰老的基因都在特定時期有序地開啟或關(guān)閉?？刂茩C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、氧化損傷學說 早在20世紀50年代，就有科學家提出衰老的自由基理論，以后該理論又不斷發(fā)展。 自由基是一類瞬時形成的含不成對電子的原子或功能基團，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性降低。正常細胞內(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。,實驗證明，SOD與CAT的活性升高能延緩機體的衰老。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SOD等抗氧化因子對衰老的影響提出質(zhì)疑。例如，有學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，科學家測定了不同年齡段人成纖維細

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，科學家提出了端粒鐘學說，認為端粒隨著細胞的分裂不斷縮短，當端粒長度縮短到一定閾值時，細胞就進入衰老過程。后來其他科學家又提出了更令人信服的證據(jù)。此外，對提前衰老的克隆羊多莉的研究發(fā)現(xiàn)，它的細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)錄或翻譯差錯學說,隨著年齡的增長，機體的細胞內(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，這種與日俱增的差錯最終導致細胞功能下降，并逐漸衰老、死亡。,E、代謝廢物累積學說,由于細胞功能下降，細胞一方面不能將代謝廢物及時排出細胞，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，在細胞中占據(jù)的空間越來越大，影響細胞代謝廢物的運

13、輸，以致于阻礙了細胞的正常生理功能，最終引起細胞的衰老。,E、代謝廢物累積學說,哺乳動物脂褐質(zhì)的沉積是一個典型的例子。脂褐質(zhì)是一些長壽命的蛋白質(zhì)與DNA及脂質(zhì)共價縮合形成的巨交聯(lián)物，它主要在次級溶酶體中形成。由于脂褐質(zhì)結(jié)構(gòu)致密，不能被徹底水解，又不能排出細胞，結(jié)果在細胞內(nèi)沉積增多，阻礙細胞的物質(zhì)交流和信號傳遞，最后導致細胞衰老。,F、神經(jīng)內(nèi)分泌免疫學說,下丘腦是人體的衰老生物鐘，下丘腦的衰老是導致神經(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、*體細胞突變學說 由于物理化學等因素使體細胞突變，細胞內(nèi)功能基因減少和改變，使功能蛋白減少和變異，一些正常生理活動受到破壞，進而威脅壽命。 *交聯(lián)學說 認為生物大糞子物質(zhì)的教練導致機

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胞崩潰，每天都有新的細胞誕 生。這種細胞交換的狀態(tài)即稱新陳代謝?？傮w來看，人體每天約有 7000億個老舊細胞衰 亡，而同時又有7000億個新細胞誕生。這是最 理想的代謝平衡狀態(tài)。如果每天 只有6000億個細胞誕生，那就表示 體內(nèi)還殘留了10

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

17、器官運作的道理也是如此。,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體的需要，隨著年齡的增長，人體對補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)學專家指出直接服用核酸對健康無益,從衰老的原因分析——,細胞衰老的原因非

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)會破壞細胞的任何一個部分，造成細胞衰老死亡。,第二個原因是由于在DNA分裂時，為了保護DNA不受損傷，基因里產(chǎn)生了一種物質(zhì)叫“端?！薄２贿^，在細胞的一次次

19、分裂中，端粒會慢慢磨損，及至消耗殆盡。細胞就不再分裂了。一種叫HAILA的癌細胞能產(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。不過要冒很大的風險，想想身體里如果全是癌細胞…… 除此以外，人體里的基因中有一段專門管衰老的?？茖W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，人類某些細胞的壽命，是可以利用基因重組技術(shù)來進行調(diào)節(jié)的。 我們有理由相信，在不久的將來，科學會給我們證明長生不老或許并不是祖先們遙遠的夢 。,三 科學長壽葆青春秘訣,在前面已經(jīng)提到，健康人體每日補充適當?shù)暮怂?，不僅能延緩衰老，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。這都要歸功于番茄里含有的番茄紅素，它是同類營養(yǎng)素中最強有力的抗氧化劑。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“殺手”——視網(wǎng)膜黃斑性病變 。 建議不要吃生菠菜 。,堅果像一個小型的營養(yǎng)發(fā)動機，其中含有對人體有益的脂肪酸和維生素E。 燕麥： 每天吃點燕麥可以起到降低膽固醇的作用，因為它含有茁葡聚糖，是一種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因子，可以在癌細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，吃時多咀嚼。類似的蔬菜還有甘藍和卷心菜。 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因子對心臟有益。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，吃時不要長時間加熱，否則會喪失它的有益成分。 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，用它做漱口水還可以抑制口腔細菌的生長。,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健。礦泉水 可使皮膚柔軟、嬌美、白皙，有助于消化解毒，促進膽汁的分泌。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，當然少不了要多運動。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)于長壽的當前熱點,女性長壽有余但健康不足 據(jù)國家統(tǒng)

26、計局1994年和2004年人口變動抽樣調(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慣比如工作、飲食、運動等有關(guān)，但具體原因還有待研究。,飲食不均衡增加患腎癌風險 意大利科學家最近的一項研究顯示，大量食用精制谷類食品，特別是面包，又少吃蔬菜將使腎細胞癌的患病風險相應(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)學雜志》上發(fā)表的一篇文章，認為目前大多數(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，嚴重時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。而已被細菌污染了的