为什么人会衰老

作者: 舒端阳

来源: 百科知识

发布日期: 2023-11-08 08:33:32

本文探讨了衰老的原因,从端粒假说到表观遗传学,解释了细胞分裂和基因修复过程中的变化如何导致衰老。

目前追求永生似乎遥不可及,人们开始转而期望能够活得更健康、更长久。为了实现这个目标,我们首先需要回答一个问题——为什么人会衰老?

最早为衰老问题提供解释的是端粒假说。端粒是染色体两端的特殊区域,具有保护染色体的功能。每当细胞分裂一次,染色体也会复制一次。研究发现,每次复制后,染色体的端粒会缩短一点,当端粒缩短到一定程度时,染色体就会停止复制,从而阻止母细胞分裂产生新的子代细胞。

当没有年轻细胞补充时,机体将逐渐老去。端粒假说在克隆羊多利的实验中得到了部分证实。然而,近年来的其他克隆研究发现,克隆动物的寿命与所选用的细胞的年轻程度并没有直接关系,可见,该假说存在一定局限性。

目前,表观遗传学能更好地解释细胞寿命问题。表观遗传学是指在基因序列不变的情况下,通过对碱基的甲基化或乙酰化来影响基因的表达,从而调控生物的性状。简单来说,基因组就像电脑的硬件,而表观遗传则是软件,它指示基因组在什么时候表达、什么时候关闭。例如,除了生殖细胞,人体中其他细胞的基因是完全相同的,但脑细胞和胰腺细胞的形态和功能截然不同,这是因为基因在不同时间和不同位点发生了甲基化修饰。

然而,基因在表达过程中很容易受到损伤,并导致断裂。此时,DNA(脱氧核糖核酸)和蛋白质组成的核小体(染色质的基本组织单位,也被称为染色质颗粒)会变得松弛,细胞中的修复蛋白就会移动到断裂处将两段DNA连接起来,实现基因修复。人体中有上万亿个细胞,每分钟会发生数千次这样的基因断裂和修复事件。

随着修复次数的增加,一些修复蛋白可能会出现偏差,导致基因错误表达:原本应该表达的基因被关闭,本应关闭的基因却一直处于工作状态。这会导致细胞失去原有的功能,造成机体衰老。

为了证明这一点,生物学家大卫·辛克莱选择了两只基因型相同的双胞胎小鼠进行实验。他利用一种酶以3倍速度加快其中一只小鼠的DNA的断裂。实验进行三周后,他发现这只小鼠出现了行动缓慢、器官衰竭和痴呆等衰老症状。最后,辛克莱对这两只小鼠的DNA进行测序,结果发现它们的DNA完全相同,没有发生任何基因突变。这直接证明了衰老与表观遗传的关联性。

UUID: 671839a4-321e-4496-a5a3-a8dd47c38088

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/百科知识公众号-pdf2txt/2023年/百科知识_2023-11-08_为什么人会衰老.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0028 元