第十章复习衰老与死亡.pptVIP

第十章 衰老与死亡 10.1 动物衰老的表现 10.2 衰老的基本特征 10.2.1 衰老的普遍性 10.2.2 不同层次水平上的衰老特征 10.3 衰老的机制 10.3.1 遗传程序衰老学说 10.3.2 基因突变与衰老 10.3.3 端粒序列与衰老 10.3.4 自由基学说 10.3.5 其它可能机制 10 衰老与死亡 衰老是人类生命过程的必然规律，是不可抗拒的自然现象。当人类生长发育到成熟期以后，随着年龄的增长，机体在形态结构和生理功能方面都必然要出现一系列退行性变化，这就是通常所说的“衰老”。 人体衰老是系统生理性衰老和病理性衰老的总和表现，两者同时存在，相互影响和促进，从而加速了衰老的进程。它的宏观表现主要是细胞、组织、器官退行性改变，如细胞数量减少，组织弹性减低，脏器萎缩、变性等，从而导致机体多种生理功能逐渐减退，但由于各种脏器自身特异性不同，因而功能减退的程度不一致，又因个体具有不同的差异，所以衰老常以复杂的形式表现出来。 尽管衰老是成熟个体进一步发展变化的必经之路，是生命运动不可抗拒的法则，但由于衰老涉及人类社会成员结构、资源分配、社会福利保障、医疗卫生、可持续发展等广泛社会问题，以及人们对生活的热爱与追求，希望有一个幸福的晚年，希望健康地活到最大的自然寿限亦非奢求。因此，如何延缓衰老增加寿期的研究无论对于发育生物学还是老年医学(gerontology)都是非常有意义的活跃研究领域。 10.1 动物衰老的表现 一些动物（如蚕蛾、马哈鱼）不表现出明显的衰老过程，在完成它们的全部发育程序以后便很快地死去 绝大多数动物的个体发育存在明显的衰老阶段并最终走向个体死亡，它们的衰老集中表现在两个方面： 生理功能减退 各种老年性疾病陆续发生 10.2 衰老的基本特征 10.2.1衰老的普遍性 大约120年前(1881)，A.Weismann提出了种质学说，认为种质不死而体质则衰老死亡，同时认为原生动物通过细胞分裂增殖历久不衰，也不存在衰老、死亡的问题。然而，现已证明，长期无性分裂的某些原生动物亦存在衰老的现象。母细胞一分为二产生两个子细胞，母细胞虽然没有留下尸骸，但客观上已不复存在了，可以看成是一种特殊的死亡形式。 在高等动物，各种实现终末分化的体细胞或迟或早总是要死亡的，有幸传给下一代的生殖细胞(配子)毕竟机率太低，绝大多数终因失去受精的机会而死亡。 机体内的干细胞或转化细胞一直保持旺盛的细胞分裂能力，但它们必须与生命整体共存亡。 真正获得永生的是体外培养的胚胎干细胞或者转化细胞，它们青春永驻的秘诀在于永久保持细胞的分裂能力。 10.2.2 不同层次水平上的衰老特征 衰老在生物体不同层次水平上都有其特征性表现。 在分子水平上，如酶等蛋白在体内多种因素的影响下(如自由基、离子强度、pH等)亦会衰老——变性，失去了原来的三级、四级结构状态，同时亦失去了原来特有的功能活性。在衰老相关的过程中，蛋白质合成速率明显下降，核糖体及延伸因子的数量、活性、效率及准确性都呈下降之势。 自发突变。 在UV、电离辐射、自由基及体内外多种有害物质的作用下，遗传信息的稳定性受到最直接的威胁和损坏。虽然生物细胞内有多种DNA修复机制，但要做到对整个基因组进行全面的检测和校正，唯有DNA复制时，即保持分裂能力的细胞才有可能，那些已经或即将实现终末分化，停止增殖的细胞必然积累越来越多的DNA损伤，即遗传信息的衰老状态。 另一方面，随着生物体的衰老，其DNA修复的能力亦随之下降。相关研究表明，不同物种的寿限与其DNA修复能力呈正相关。 在细胞水平上，衰老表现在细胞分裂周期延长；细胞膜处于凝胶状态，脂分子及其镶嵌的蛋白分子移动缓慢或不能移动，膜上出现裂隙，其选择透性等功能受损，内质网排裂无序，膜腔膨胀，其上核糖体减少；核膜内折；线粒体数量减少而体积变大；细胞骨架的微丝系统结构、成份发生变化，相关的信号传送系统亦随之改变；核骨架中22KD蛋白明显上升，二硫键含量更为丰富，可能与染色质进一步固缩有关。 在组织、器官、整体水平上，胸腺退化，具免疫功能的淋巴细胞消失，免疫力呈下降趋势；软骨、真皮、血管等胞外基质的粘蛋白，结构蛋白因变性、降解使骨骼失水，皮肤和软骨皱缩失去弹性，血管出现动脉粥样硬化；心肌功能下降，心脏衰弱；肾小球过滤功能下降，效率逐年降低；脑神经元不断死亡减少，脑的功能和效率下降，严重者出现老年性痴呆等症状。 总之，各种组织器官呈衰退之势，行动迟缓，对外界刺激反应能力明显下降，皮肤明显松驰起皱，目不明耳不聪，白发苍苍，弯腰驼背，谓之老态龙钟。 10.3 衰老的机制 近年来在细胞生物学和分子生物学迅速发展的推动下，衰老机理的微观研究已取得了重大的进