人為什么會衰老

人為什么會衰老

2017-01-24 20:50:07  科普中國網
本文作者:佚名

發表時間:2017-01-24 20:50:07作者:佚名來源:科普中國網字體大小:A+  A-

   古代皇帝癡迷于服用“仙丹”,現代社會有各式各樣宣稱能“延長壽命、恢復青春”的藥物,“長生不老”是人類幾千年來的愿望。隨著醫療水平的進步、生活條件的改善,人的壽命越來越長。2009年的統計數據表明,中國人的平均壽命已經達到73歲,其中男性71.3歲,女性74.8歲。看看我們周圍,八九十歲的老壽星隨處可見,有關百歲老人的消息也時有所聞。但是,迄今為止,世界上活得最長的人壽命也只有120多歲,為什么我們不能長生不老,為什么人會衰老呢?

 
  關于生物體的衰老,最簡單的回答就是生物體(比如人體)就像一架非常復雜而精密的機器。機器用的時間長了,總會造成磨損,暴露出各種各樣的毛病。人也一樣,無論是器官,還是細胞,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候。這個說法最容易被人接受,但是具體的機制是什么呢?人們不得而知。
 
  細胞里的“脫氧核糖核酸”(英文縮寫為DNA)攜帶著每個人身體的遺傳信息,會在我們的一生中不斷受到化學物質和射線(比如紫外線)的破壞。雖然細胞里面有一整套機制來修復受到破壞的DNA,但是一旦這種修復機制自身受到損害,細胞和人體就會加速衰老,比如“維爾納綜合征”患者身上那些“加速衰老”的現象告訴我們,DNA完整性的破壞是衰老的機制之一。
 
  我們的身體一刻不能離開氧氣。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,它也會和許多分子“爭奪”電子,破壞它們的結構。這些化學反應中常見的“破壞性物質”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”破壞的分子越來越多,細胞和身體也逐漸老化。為了對付這些氧“游離基”,我們身體里面有一些蛋白質,能把一部分這類有害物質分解掉,使它們變得無害。這樣的蛋白質其中的一種就叫做“超氧化物歧化酶”,英文縮寫是SOD。動物實驗表明,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縮短。而如果提高身體里面SOD的水平,這些生物的壽命就會延長一些。但是增加SOD并不會使生物體“永生”,說明衰老還有其他機制。
 
  1961年,美國科學家海弗里克做出了一項有趣的研究。他先從胎兒的肺中取得“成纖維細胞”,并且將這些細胞在體外給予充足的營養進行培養。一開始這些細胞都正常分裂,看起來一個個充滿生機,仿佛能無限增殖下去。但是等到分裂了大約50次以后,細胞就不再分裂,進入“老年”期。胎兒和成人的細胞壽命會一樣嗎?為了弄清這個問題,他又從成年人的肺中取得“成纖維細胞”,發現這些細胞在體外只分裂大約20次后就停止了。這說明細胞的分裂次數與供給細胞的身體的壽命有關。
 
  海弗里克和其他科學家還比較了不同動物胚胎“成纖維細胞”的分裂次數,發現壽命越長的生物,“成纖維細胞”能分裂的次數也越多。比如一種能活175歲的烏龜,胚胎成纖維細胞能分裂90~120次;而能活2~3歲的小鼠,胚胎成纖維細胞只能分裂8~11次。 “維爾納綜合征”患者的成纖維細胞只能分裂2~4次。這說明細胞能分裂的次數與提供細胞的動物的平均壽命密切相關。那又是什么機制在決定細胞的分裂次數呢?
 
  用克隆器官來替換已經生病或喪失功能的器官,有可能讓生命延長到正常的壽命,因為個別器官的壞死常常使許多人不能活到正常的年齡。但是,人是由許多器官構成的,任何一個器官出問題都會影響壽命。就算其中一個器官被更新,身體的其他部分仍然在老化。如果替換所有器官呢?拿大腦來說,它記載著我們全部的知識和思想,它也會老化,要是換了個新大腦我們就不是原來的自己了。所以用替換器官的方法不能使人活到幾百歲。

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