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人为什么会衰老

2017-05-10 14:11  来源: 十万个为什么

关于生物体的衰老,最简单的回答就是生物体(比如人体)就像一架非常复杂而精密的机器。机器用的时间长了,总会造成磨损,暴露出各种各样的毛病。人也一样,无论是器官,还是细胞,里面的分子逐渐受损,废物也不断堆积,最后总有丧失功能的时候。这个说法最容易被人接受,但是具体的机制是什么呢?人们不得而知。

细胞里的“脱氧核糖核酸”(英文缩写为DNA)携带着每个人身体的遗传信息,会在我们的一生中不断受到化学物质和射线(比如紫外线)的破坏。虽然细胞里面有一整套机制来修复受到破坏的DNA,但是一旦这种修复机制自身受到损害,细胞和人体就会加速衰老,比如“维尔纳综合征”患者身上那些“加速衰老”的现象告诉我们,DNA完整性的破坏是衰老的机制之一。

 

 

我们的身体一刻不能离开氧气。只有它才能使我们把食物里的“燃料”充分“燃烧”,供给身体能量。可是氧是一种非常活泼的分子,在体外能使铁生锈,使食用油变“哈喇”。在我们的身体里面,它也会和许多分子“争夺”电子,破坏它们的结构。这些化学反应中常见的“破坏性物质”就是由氧形成的“游离基”(又叫“自由基”)。随着人的年龄增大,被氧“游离基”破坏的分子越来越多,细胞和身体也逐渐老化。为了对付这些氧“游离基”,我们身体里面有一些蛋白质,能把一部分这类有害物质分解掉,使它们变得无害。这样的蛋白质其中的一种就叫做“超氧化物歧化酶”,英文缩写是SOD。动物实验表明,如果人为地把生物体中的SOD基因“敲除”掉,这些生物的寿命就会缩短。而如果提高身体里面SOD的水平,这些生物的寿命就会延长一些。但是增加SOD并不会使生物体“永生”,说明衰老还有其他机制。

1961年,美国科学家海弗里克做出了一项有趣的研究。他先从胎儿的肺中取得“成纤维细胞”,并且将这些细胞在体外给予充足的营养进行培养。一开始这些细胞都正常分裂,看起来一个个充满生机,仿佛能无限增殖下去。但是等到分裂了大约50次以后,细胞就不再分裂,进入“老年”期。胎儿和成人的细胞寿命会一样吗?为了弄清这个问题,他又从成年人的肺中取得“成纤维细胞”,发现这些细胞在体外只分裂大约20次后就停止了。这说明细胞的分裂次数与供给细胞的身体的寿命有关。

 

 

海弗里克和其他科学家还比较了不同动物胚胎“成纤维细胞”的分裂次数,发现寿命越长的生物,“成纤维细胞”能分裂的次数也越多。比如一种能活175岁的乌龟,胚胎成纤维细胞能分裂90~120次;而能活2~3岁的小鼠,胚胎成纤维细胞只能分裂8~11次。 “维尔纳综合征”患者的成纤维细胞只能分裂2~4次。这说明细胞能分裂的次数与提供细胞的动物的平均寿命密切相关。那又是什么机制在决定细胞的分裂次数呢?

用克隆器官来替换已经生病或丧失功能的器官,有可能让生命延长到正常的寿命,因为个别器官的坏死常常使许多人不能活到正常的年龄。但是,人是由许多器官构成的,任何一个器官出问题都会影响寿命。就算其中一个器官被更新,身体的其他部分仍然在老化。如果替换所有器官呢?拿大脑来说,它记载着我们全部的知识和思想,它也会老化,要是换了个新大脑我们就不是原来的自己了。所以用替换器官的方法不能使人活到几百岁。

作者: 朱钦士   [责任编辑: 吕芮光]