从基因角度分析人为什么会衰老 一个小技巧分析
研究比较衰老无脊椎动物由于寿命短,在用以研究衰老时,实验周期短,易于重复.无脊椎动物在外形上与脊椎动物差别虽很大,但在细胞水平上有许多共同点.有人比较了果蝇与小鼠细胞衰老的变化,发现各种细胞器的改变十分相似.例如核凹陷、线粒体膨大、核糖体减少等等.如进一步分析到分子水平,则无脊椎动物或脊椎动物细胞内的许多生化过程基本一致.因此,轮虫、线虫、果蝇、家蝇等常被用作研究衰老的材料.用无脊椎功物与脊椎动物做比较研究,发现许多因素如遗传、生殖、温度、食物等与衰老有密切关系.遗传与衰老不同动物各有其特定的寿命极限.如蜉蝣成体只有一天寿命,而果蝇和家蝇成体可有30多天寿命.一种隐杆线虫（Caenorhabditisbriggae）能活28天,另一种寄生线虫可活17年.欧洲龙虾最高寿命可达30年.哺乳动物的寿命差异也很大.小鼠和大鼠约3年,大象约70年,而人类可达110年.在人群调查中常见到长寿的家族有长寿的后代.单合子双生儿寿命很接近,而双合子双生儿的寿命可能相差较大.这些都证明遗传对寿限起主导作用.
人类女性寿命常比男性长,以往常归因于社会因素即女性承受生活压力较少.实际上除了男性工作、劳动消耗大,损伤机会多的外界因素外,性别也对寿命有影响.性别由性染色体决定,女性为XX型而男性为XY型,许多遗传病的基因位于X染色体上.在女性由于另一X染色体的掩盖可不表现出病态,但男性则不能掩盖而出现病态.遗传决定了男女性别,也造成了寿命的差别.
在动物界也有雌性动物比雄性动物寿命长的现象.雄蝇在17天时死亡率为50％,而雌蝇在32天死亡率才达50％；此外,一种黑蜘蛛雄性平均寿命为100天,而雌性为271天.一种大型水蚤雄性平均寿命为38天,而雌性平均寿命为44天.
与衰老有机体借生殖以保持种群的延续.生殖的方式对机体的衰老有重要影响.一次生殖的有机体,生殖后很快即衰老,随之死亡.许多昆虫和极少数的脊椎动物如太平洋中的几种鲑鱼均属于一次生殖类型.多次生殖的有机体可以在生命过程中一再重复生殖,大多数的脊椎动物和寿命较长的昆虫均属多次生殖的类.
许多昆虫具有两种明显不同的适应性颜色,一种为保护色,另一种为警戒色.具有保护色的动物在生殖期结束后不久即死亡；而有警戒色的昆虫生殖后生存期较长.
脊椎动物的鲑鱼也是一次生殖型动物,在产卵后旋即衰老死亡.有人曾用阉割方法阻止产卵,避免产卵后的退化变化,鱼的寿命即可延长数年,因此认为生殖器官的成熟即蕴藏着衰老的因素.产卵本身可引起内分泌的改变,但不是死亡的直接原因.小型啮齿动物如大鼠、小鼠、豚鼠等即属此例.而大型动物如牛、马、象以及人类,生长期长,妊娠期较长,产仔率低,寿命较长.
温度与衰老从比较老年学的角度看,许多冷血动物的代谢受外界温度的影响,在低温条件下能降低体温,寿命相对延长.
整体水平老年人身高下降,脊柱弯曲,皮肤失去弹性,颜面皱褶增多,局部皮肤,特别是脸、手等处,可见色素沉着,呈大小不等的褐色斑点,称作老年斑.汗腺、皮脂腺分泌减少使皮肤干燥,缺乏光泽.须发灰白,脱发甚至秃顶,眼睑下垂,角膜外周往往出现整环或半环白色狭带,叫做老年环（或老年弓）,是脂质沉积所致.牙齿脱落,但时间迟早因人而异.在行为方面,老年人反应迟钝,步履缓慢,面部表情渐趋呆滞,记忆力减退,注意不集中,语言常喜重复.视力减退,趋于远视.听力也易退化.上述情况个体差异很大,如秃顶未必落齿,面皱者也可能精神焕发.
变化依据衰老骨骼系统骨组织随年龄衰老而钙质渐减,骨质变脆,易骨折,创伤愈合也比年轻时缓慢.关节活动能力下降,脊柱变短,这是老年人变矮的一个原因.皮肤老年人真皮乳头变低,表皮变薄,真皮网状纤维减少,弹性纤维渐失弹性且易断裂,胶原纤维更新变慢,老纤维居多,胶原蛋白交联增加使胶原纤维网的弹性降低.皮肤松弛,真皮含水量降低,皮下脂肪减少,汗腺、皮脂腺萎缩,由于局部黑素细胞增生而出现老年斑.
肌肉老年人肌重与体重之比下降.整个肌肉显得萎缩,这种衰老变化因功能不同而异.当然,运动单位的老年变化还不足以解释老年人的一切运动障碍,因为神经系统不同水平上的复杂机理对运动都会产生影响.
神经系统90岁时人脑重较20岁时减轻10～20％.造成减重的原因主要在于神经细胞的丧失.这种丧失有区域的特异性,例如大脑不同区域细胞减少程度不同.从大体解剖上看,老年人后脑膜加厚,脑回缩小,沟、裂宽而深,脑室腔扩大.在显微结构上可见神经细胞尼氏体减少,脂褐质沉积.在功能上则见神经传导速度减慢,近期记忆比远期记忆减退得严重,生理睡眠时间缩短；感觉机能如温觉、触觉和振动感觉都下降,味觉阈升高,视听敏感度下降.反应能力普遍降低,特别是在要求通过选择做出决定的情况下反应更为迟缓.
心血管系统老年心脏体积增大.在心脏的传导系统可见起搏细胞的数量减少,窦房结与结间束内纤维组织增加.在动脉方面,内膜也有不同程度的加厚,可因此而致小动脉管腔狭窄.冠状动脉分支在30岁后就开始出现内膜的增厚,中膜日趋纤维化,有些平滑肌可能坏死,最突出的衰老变化为弹性纤维板层变.动脉血管变性,外周血管阻力增加以致动脉压升高.
呼吸系统在形态方面老年人肋软骨可能钙化,驼背情况有所增加导致胸腔前后径扩大成为“桶状胸”.显微镜下可见肺泡管与呼吸性细支气管扩大,使周围肺泡容积减.消化系统一般说来消化系统形态上的衰老变化不显著,落齿与对牙齿的保护良否有关,未必为衰老特征.此外,65岁以上老人不同程度地出现夜尿、尿急、尿濒乃至失禁等现象.
内分泌系统性腺的萎缩是内分泌系统最明显的衰老变化.如女性45～50岁左右月经停止,雌激素分泌显著下降,男性从50～90岁雄激素逐渐减少,性机能减退.
相关原因衰老由于各个器官本身的复杂性以及内分泌器官之间相互作用的复杂性,细胞水平可以从体内细胞和离体细胞两方面来阐述.在体内表现衰老的细胞主要为固定分裂后细胞,此类细胞出生后不久即停止分裂,死后也不能补充,如神经细胞、心肌细胞等.机体衰老时此类细胞在结构与组成上都有程度不同的改变,如细胞数量减少（源于局部细胞的死亡）,线粒体嵴与基质减少、体积膨胀,甚至破坏消失.神经细胞粗面内质网失去典型构造,在光学显微镜下即见尼氏体减少.细胞核的衰老变化则表现为孚尔根氏染色阳性物质减弱,核膜内陷形成皱襞.比较突出的老年变化是脂褐质的堆积,其随年龄增加的速度因不同细胞与不同动物而异,堆积对细胞的功能有何影响仍是个有争论的问题.
