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什麼小分子調控長壽基因

發布時間:2022-06-20 09:25:21

1. 人類基因工程進展如何了什麼時候實現長生不老

《北京參考》:與衰老關系密切的因素有哪些?
童坦君:環境與遺傳因素影響著衰老進程。其中遺傳控制起著關鍵作用。衰老並非單一基因決定,而是一連串"衰老基因"、"長壽基因"激活和阻滯以及通過各自產物相互作用的結果。DNA(特別是線粒體DNA)並不像原先設想的那麼穩定,包括基因在內的遺傳控制體系可受內外環境,特別是氧自由基等損傷因素的影響,會加速衰老過程。在環境還沒盡善盡美的條件下,環境是影響衰老的重要因素。譬如我國解放前平均壽命只有35歲,而現在北京市民平均壽命約76歲。還有我國的長壽地方如新疆的和田、江蘇的南通、廣西的巴馬,說明了環境很重要。老百姓延緩衰老能做到的也只有盡量改善環境。但是,同一個長壽村,為什麼不是每個人都長壽呢?同時說明遺傳起著關鍵作用。在普通地域,常常有長壽家族,說明長壽基因可以通過遺傳來表達。

世界衛生組織將60歲定為老年期的開始。人的衰老猶如春夏秋冬、花開花謝一樣,是自然界的美麗現象,人雖然做不到永生,但是我們能追求健康長壽。探討長壽的奧秘,是醫學界的艱巨使命。如果做到80歲90歲甚至100歲以前不顯老,或者做到無病無痛而衰老呢?為此,筆者特意走訪了我國初步解開衰老之謎的中國科學院院士、北京大學衰老研究中心主任、北京大學醫學部童坦君教授。

人的自然壽命約120歲

《北京參考》人的壽命究竟有多長?

童坦君:法國著名的生物學家巴豐(Buffon)指出:哺乳動物的壽命約為生長期的5-7倍,通常稱之為巴豐壽命系數。人的生長期約為20-25年,一次預計人的自然壽命為100-175年。海佛里克證明人類從胚胎到成人、死亡,其纖維母細胞可進行50次左右的有絲分裂,每次細胞周期約為2.4年,推算人類的自然壽命,應為120歲左右。雖然不同學者解答的方式各不相同,但是結論基本一致,目前一般認為人的自然壽命為120歲左右。

《北京參考》:100年以後人的壽命還是120歲嗎?

童坦君:平均壽命受環境影響很大,但是各種動物的最高壽限都相當穩定。鼠類最高壽限約為3年,猴約為28年,犬約為34年、大象約為62年,而人類約為120歲。100年以後,老鼠的最高壽命還是3年。但是100年以後人的平均壽命勢必會提高。譬如我國解放前後,平均壽命就提高了一大截。要提高人類最高壽命困難重重,需要進行基因改造,雖然目前科學家在果蠅、蠕蟲中試驗成功,對其進行某些基因導入或使一些基因突變(改造)則可達到延長其最高壽命的作用。

《北京參考》:作為個體,人的壽命能否預測?

童坦君:預測壽命有多長?是很多人都希望知道的。為迎合這種心理,國內外一些非正式醫學書刊登了壽命預測法。預測的主要依據,是將影響健康的一些列因素羅列起來,對健康有利的,根據性質或程度,分別加壽一至數年,對健康不利因素,根據危害性質或程度,分別減壽一至若干年。最後,將全部數據加起來得到總和,再與固定壽命指數或壽命基數相加減便可得出預測到的壽命年齡。但是在現實生活中,基因在人體不同的發育階段是怎樣控制衰老演變的?不前還不清楚。因此,目前世界上還沒有公認能正確預測人類壽命的方法。

肺最容易衰老

《北京參考》:人什麼時候開始衰老?人體器官有衰老次序嗎?

童坦君:衰老分生理成分分生理衰老與病理衰老。同一物種不同個體,即使同一個體不同的組織或器官其衰老速度也不相同。從出生到16歲前各組織器官功能增長快,從16--20歲左右開始到平穩期直到30---35歲,從35歲開始有的器官和組織功能開始減退,其衰老速度隨增齡而增加。如果以30歲人的各組織器官功能為100的話,則每增一歲其功能下降為:(休息狀態下)神經傳導速度以 o.4%下降,心輸出量以0.8%下降,腎過濾速率以1.0%下降,最大呼吸能力以1.1%下降。可以理解為肺最容易衰老。其次為腎臟的腎小球,再是心臟,而神經、腦組織衰老速度相對慢一些。各組織器官功能隨增齡呈線形進行性下降,因此老年人容易患病,這是一般規律。但在現實生活中有的人衰老速度衰老的生物學指標

《北京參考》:那麼,什麼情況提示人衰老了?

童坦君:制約哺乳動物衰老研究的一個重要因素就是缺少可靠、易測的評估生物學年齡的標志。我們在細胞水平、分子水平發現了一些指標,可作為衰老生物學標志,但是還只是在實驗室階段,離應用到生活中去還有很長的一段路要走。以下5個指標都和衰老有關,但單獨使用都有欠缺與不足的地方:

一、成纖維細胞的體外增殖能力。根據細胞的衰老假說,成纖維細胞體外增殖能力是可靠的估算供者衰老程度的指標。

二、DNA損傷修復能力。多種 DNA損傷,如:染色體移位、DNA單雙鏈斷裂、片段缺失都隨年齡積累。這一現象除與衰老過程中自由基生成率升高及抗氧化劑水平降低有關外,與DNA修復能力降低密切相關。作為估算DNA修復能力的指標包括非程序DNA合成、DNA聚合酶B及內切脫氧核糖核酸酶UV2DNase和AP2DNase。另外,檢測各種DNA損傷的方法亦可用於檢測該種DNA損傷的修復能力。

三、線粒體DNA片段缺失。線粒體 DNA片段缺失的檢測可以毛發為材料,應用甚為便利,是一項很好的衰老生物學標志。

四、DNA甲基化水平。DNA甲基化是真核生物基因表達漸成性調節的重要機制,通過改變染色體的結構,影響DNA與蛋白質的相互作用,抑制基因表達。

五、端粒的長度。對人體不同的組織進行端粒長度檢測,發現端粒長度與細胞的壽限相關,精子、胚胎的端粒最長,而小腸粘膜細胞的端粒最短。 Zglinicki等報道,氧化壓力造成的單鏈斷裂是端粒縮短的主要原因,過氧化氫誘導細胞出現衰老表型的同時,也加快端粒的縮短。因此,端粒長度不單是細胞分裂次數的"計數器",而是一項細胞衰老的標志。
改善環境改變衰老

《北京參考》:與衰老關系密切的因素有哪些?

童坦君:環境與遺傳因素影響著衰老進程。其中遺傳控制起著關鍵作用。衰老並非單一基因決定,而是一連串"衰老基因"、"長壽基因"激活和阻滯以及通過各自產物相互作用的結果。DNA(特別是線粒體DNA)並不像原先設想的那麼穩定,包括基因在內的遺傳控制體系可受內外環境,特別是氧自由基等損傷因素的影響,會加速衰老過程。在環境還沒盡善盡美的條件下,環境是影響衰老的重要因素。譬如我國解放前平均壽命只有35歲,而現在北京市民平均壽命約76歲。還有我國的長壽地方如新疆的和田、江蘇的南通、廣西的巴馬,說明了環境很重要。老百姓延緩衰老能做到的也只有盡量改善環境。但是,同一個長壽村,為什麼不是每個人都長壽呢?同時說明遺傳起著關鍵作用。在普通地域,常常有長壽家族,說明長壽基因可以通過遺傳來表達。

端區長度隨增齡縮短 女性比男性長壽

《北京參考》:人的衰老有性別差異嗎?

童坦君:流行病學調查表明,人類女性比男性長壽。從分子水平如何解釋女性壽命比男性長這一普遍的生命現象呢?這得從衰老機理說起,比較公認的如氧自由基學說,還有現代的DNA損傷修復學說、線粒體損傷學說以及端區假說等。下面將目前國際上衰老研究的熱點結合我們自身的研究工作介紹如下,人類除幹細胞外,大多數體細胞端區長度隨年齡增加而縮短,而體外培養的細胞端區長度隨傳代而縮短;端區縮短到一定程度,細胞不再分裂,即不能傳代,最終衰老直至死亡。端區是指染色體末端的特殊結構,此結構可防止兩條染色體末端的DNA鏈(又名脫氧核糖核酸,它是蘊含遺傳信息的遺傳物質)因互相交聯而造成染色體的畸變。研究中發現,相同年齡組的成年男性的端區長度長於女性,但隨增齡端區長度縮短速率卻比女性快,每年差3bp。

《北京參考》:人能夠改變衰老嗎?

童坦君:運動醫學專家研究表明,心肺功能、骨質疏鬆情況、肌肉力量、身體的耐久力、膽固醇水平、血壓等,通過長年鍛煉或參加體力勞動、保健是可以改善的。難以改善的指標,只有頭發的變白與皮膚彈性減退及萎縮變薄兩項。從分子水平講,我們在細胞衰老相關基因及信號傳遞通路的先後研究中發現抑癌基因p16通過調節1Kb蛋白活性,不通過端粒酶,就可影響端粒長度、

DNA修復能力與細胞壽命,初步闡明 p16是人類細胞衰老遺傳控製程序中的主要環節。這是我國在人類細胞衰老機理研究上取得的突破,還發現衰老相關基因p2 1可保護衰老細胞免於凋亡。至於還有哪些基因管著衰老、怎麼管著衰老的速度,都是人類將要繼續研究的課題。

《北京參考》:老百姓目前如何做到延緩衰老?

童坦君:改善內外環境--遵循平衡飲食、適當運動、心理平衡原則。對於好的環境因素,我們充分利用它;對於不好的因素,要了解它、調控它。平平常常普普通通輕輕鬆鬆《北京參考》:童老您今年多大年紀?您看上去很精神,請介紹一下您的養生之道。

童坦君:我71歲。老年人要平平常常過日子,不要有壓力。

我覺得健康老人最重要的是雙腿靈、手腳要利落,不要老是坐著不動或躺著。如能勝任長途步行,則反映心臟功能良好。值得一提的是,老年人不要一看電視就好幾個小時。對於飲食要普普通通,不要太挑剔,也不忌口,譬如說肥肉,我也吃它一口,但總量不要太多。在心理方面,平時要做高興的事,以求輕輕鬆鬆。譬如爬山時,你可以什麼事情都不想。老年人退休後的生活也可以出彩兒,但不要太累;幫著帶帶孫子,其實是最幸福的事情。

以崇尚科學為榮以愚昧無知為恥

《北京參考》:您當初從事衰老研究工作是怎麼想的?

童坦君:據統計,一個人一生的醫葯費用有三分之二花在老年階段,隨著老年人的增多,其醫療費用將成為家庭和社會的沉重負擔,因此老年醫學越來越重要。對衰老的研究目的就是要提高老年人的生命質量,延長老年人的健康期、縮短帶病期而不僅僅是多活幾年。衰老研究是一個年輕的學科,過去的研究方向是整體器官研究,現在是在細胞水平方面研究,以後還要做模式動物研究,但是又不能把動物研究的直接結果用在人的身上,因此,衰老研究還要多樣化,不僅要在細胞水平做,還要在器官水平、整體水平做,這樣衰老機理研究才能跟上國際與時代。老年醫學基礎研究對老年臨床醫學有著重要的作用。我國老年醫學基礎研究還比較薄弱,如掉隊就很難趕上,我們應以崇尚科學為榮,以愚昧無知為恥,我國雖然是人口大國,但是衰老研究工作並不矛盾,在國際上應該處於先進行列。

美科學家衰老新解 人類壽命是可以改變的
2005年02月07日 09:12 新華網

美國《新聞周刊》1月17日一期刊登一篇題為《歲月的皺紋》的文章,介紹五位科學家對衰老的生物化學過程提出的新解釋;他們有一個共同的認識,即人類的壽命並不是固定不變的。文章摘要如下:

雖然死亡與納稅一樣不可避免,但是未來人們的衰老過程會變慢,壽命也會明顯延長。五位科學家對衰老的生物化學過程提出了新的解釋,為益壽延年葯物的問世敞開了大門。雖然他們的研究方法不盡相同,但都有一個共同的認識,即人類的壽命並不是固定不變的。增強:目標基因在抗衰老方面更加活躍,幾年前,分子遺傳學家辛西婭·凱尼恩的學生拿著一盤蚯蚓問過往行人他們認為這些蚯蚓有多大。多數人說,它們只有5天那麼大。他們並不知道凱尼恩已經修補了這些蚯蚓的基因。這些蠕動的生物的健康狀況完全像剛出生5天的樣子,但實際上它們已經出生144天了 — 這是它們正常壽命的6倍。

十年來,凱尼恩堅持不懈的研究已經表明:通過改變激素水平增強約100種基因的功能,「就可以輕而易舉地使壽命大為改變」,至少蚯蚓是這樣。這些基因有的能夠產生抗氧化劑;有的能夠製造天然的殺菌劑;有的則參與將脂肪運送到整個身體;還有一些被稱作是監護人,據凱尼恩說,它們「能夠使細胞成分保持良好的工作狀態」。一般來說,這些基因越活躍生物的壽命就可能越長。

1993年,凱尼恩關於蚯蚓基因的研究成果首次發表,持懷疑態度者預言這項成果在人類身上行不通。科學家們仍不了解人類和蚯蚓壽命長短如此懸殊的確切原因,更不知道改變蚯蚓壽命長短對人類來說可能意味著什麼。不過,蚯蚓的細胞構成很大程度上與高等哺乳動物十分相似。這項發現為生產保健營養品的長生公司打開了大門,該公司正在嘗試開發一種葯物,這種葯物能夠產生與凱尼恩的基因修改相同的效果。凱尼恩說:「我並不是說改變一些基因,人類就能夠長生不死,但是這可以使80歲的老人看上去像40歲的樣子。」對此,誰會反對呢?

壓力:長期緊張使細胞衰老得更快

如果你抱怨壓力使你又增添了新的皺紋或白發,很有可能你是對的。

《國家科學院學報》去年秋季發表的一項研究報告為你的這種看法提供了科學依據。參與這項研究的加州大學精神病學助理教授埃莉莎·埃佩爾和她的同事們發現,長期處於緊張狀態,或僅僅是感到了緊張,就能明顯縮短端粒的長度。端粒就是細胞內染色體端位上的著絲點,可用來衡量細胞衰老過程。端粒越短,細胞的壽命就越短,人體衰老的速度就越快。

埃佩爾對39名年紀在20歲—50歲之間的女性進行了研究,她們的孩子有的患嚴重的慢性病,比如大腦性麻痹。埃佩爾將她們與同一年齡組但孩子都很健康的另外19名母親進行了比較。母親照顧患病小孩的時間越長,她的端粒就越短,而且她所面臨的氧化壓力(釋放損害DNA的自由基的過程)就越大。與感覺壓力最小的婦女相比,兩組女性中自稱壓力最大的人,其端粒與年長她們10歲的人相當。

雖然埃佩爾承認要想證實她的發現還需要進行更多的研究,但是她認為這個結果可能有積極意義。她說:「既然我們認為我們能夠看到壓力會造成細胞內的損傷,人們可能會更加重視精神健康。」她補充說,DNA受損可逆轉是「絕對」有希望的,「改變生活方式,學會化解壓力,就有可能改進你的生活質量、情緒和延長壽命」。

限制:嚴格控制卡路里攝取可能減緩衰老速度

1986年,當倫納德·瓜倫特第一個提出通過限制卡路里的攝取來研究生物學的衰老時,這個主意聽上去荒唐可笑。然而在過去十年中,研究人員主要了解為什麼突然降低卡路里的攝取能激發一種名為SIR2的基因的活性並能延長簡單生物體的壽命,而且取得了很大進展。

瓜倫特和一位名叫戴維·辛克萊的哈佛大學研究者都是這方面的頂尖專家,他們主要研究名為「sirtuins」的抗衰老酶,這是SIR2或哺乳動物身上的與SIR2類似的SIRT1所產生的蛋白家族。瓜倫特的實驗已經搞清楚了SIR2背後的很多基本分子過程。例如一種名為NADH的天然化學物質可以抑制「sirtuins」發揮作用;他們已經確認NADH含量較低的酵母存活的時間更長。辛克萊發現白藜蘆醇與限制卡路里攝取有關聯。研究表明,酵母在大劑量白藜蘆醇的作用下能延長壽命70%。

因為很少有人願意大幅度限制卡路里的攝取,瓜倫特就開始尋找一種有相同功效的葯劑。長生公司也開始利用瓜倫特的研究成果,這意味著有朝一日不用再提節食這個字眼,人類或許照樣能從限制卡路里攝取中獲得好處。

補給:兩種化學物質使老鼠變年輕

據《國家科學院學報》2002年發表的研究報告說,加州奧克蘭研究所兒童醫學專家布魯斯·埃姆斯和他的同事把兩種在體細胞中發現的化學物質 — 乙醯基L肉鹼和α硫辛酸 — 給老鼠吃。這不僅使老鼠在解決問題和記憶測試中表現更佳,而且行動起來也更加輕松和充滿活力。

研究人員確認,不同化學物質混合起來能夠改善線粒體和細胞器的功能,而細胞器是細胞主要的能量來源。埃姆斯在一項研究中發現,當加入過氧化鐵或過氧化氫的時候,硫辛酸能保護細胞不被氧化。

衰老:透過現象看本質

一、前言

當前,生命科學有關衰老機制的研究,正處於百花齊放、碩果累累的時期(Comfort, 1979; Medvedev, 1990; Hayflick, 1998; Kirkwood, 1999; Warner, 2005; Yin & Chen, 2005),然而,由於衰老過程極其復雜,影響因素千變萬化,又由於各個領域研究工作者的知識局限和專業偏見,我們實際面臨的是一個魚龍混雜,莫衷一是的混亂局面(Medvedev, 1990; Olshansky et al. 2002; de Grey et al., 2002; de Magalhaes, 2005)。

在這篇論文中,我們將首先簡明地回顧有關衰老機理研究的重要進展,探討在衰老過程中,遺傳基因調控與不可避免的環境因子損傷的相互作用。接著,我們強調指出,為了研究真正意義上的衰老過程,應該將注意力集中在健康狀態下的種種生理性老化改變,而不是病理性變化。例如,生物體內蛋白質的增齡性損變是一個最為普遍存在的老化現象。在詳細闡述自由基氧化和非酶糖基化生化過程,以及熵增性老年色素形成生化機理後,重點探討了羰基毒化(應激)在衰老過程中的特殊重要意義(Yin & Brunk,1995)。最後,透過現象看本質,提出生化副反應損變失修性累積是生理性衰老過程的生化本質。

二、衰老理論概述和對衰老機理研究的總體評論

大量的生命現象和實驗事實提示,盡管少數低等動物的死亡顯示出有一些神秘的「生命開關」在起作用,但衰老過程,尤其是高等動物在成年後的衰老過程已被清楚地認識到是一個受環境因素影響的緩慢漸進的損傷和防禦相拮抗的過程。大量現行的重要的衰老研究成果都無可爭辯地顯示了這一點(Comfort, 1979; Medvedev, 1990; Hayflick, 1998; Yin, 2002)。為了便於分析和討論,我們首先列出數十種迄今最為重要的衰老學說:

整體水平的衰老學說主要有:磨損衰老學說(Sacher 1966)、差誤成災衰老學說(Orgel 1963)、代謝速率衰老學說、自體中毒衰老學說(Metchnikoff 1904)、自然演進衰老學說(程式控制學說)、剩餘信息學說(程式控制學說)、交聯衰老學說;

器官水平的衰老學說有:大腦衰退學說、缺血損傷衰老學說、內分泌減低衰老學說(Korencheysky, 1961)、免疫下降衰老學說(Walford 1969);

細胞水平的衰老學說有:細胞膜衰老學說(Zs.-Nagy, 1978)、體細胞突變衰老學說(Szilard, 1959)、線粒體損傷衰老學說(Miquel et al., 1980)、溶酶體(脂褐素)衰老學說(Brunk et al., 2002)、細胞分裂極限學說(程式控制學說);

分子水平的衰老學說有:端粒縮短學說(程式控制學說)、基因修飾衰老學說、DNA修復缺陷衰老學說(Vilenchik, 1970)、自由基衰老學說(Harman, 1956, 2003)、氧化衰老學說(Sohal & Allen, 1990; Yu & Yang, 1996)、非酶糖基化衰老學說(Cerami, 1985)、羰基毒化衰老學說(Yin & Brunk, 1995)和微量元素衰老學說(Eichhorn, 1979)等等。

其它重要的衰老學說還有熵增衰老學說(Sacher 1967, Bortz, 1986)、數理衰老學說和各種各樣的綜合衰老學說(Sohal, 1990; Zs.-Nagy, 1991; Kowald & Kirkwood, 1994)。從上述26種主要的衰老學說可以初略的看出絕大多數衰老學說(22種)認為,衰老是因生命過程中多種多樣的外加損傷造成的後果。簡言之,是一個被動的損傷積累的過程。

應該說明的是在4種歸類為「程式控制學說」的衰老理論中,細胞分裂極限學說和端粒縮短學說所觀察研究的所謂「細胞衰老」與動物整體的衰老有著很大的差別。就「細胞不分裂」這個概念本身而言,並不是「細胞衰老」的同義詞。解釋很簡單,終末分化的神經細胞和絕大多數肌肉細胞在生命的早期(胎兒或嬰兒)時期完成了分化以後,便不再分裂,卻仍然健康的在動物體內延用終身(Sohal, 1981; Porta, 1990)。近來Lanza等甚至用體外培養接近倍增極限的胎牛二倍體成纖維細胞作為供核細胞成功地培育出了6隻克隆牛(Lanza et al., 2000),所述的6隻克隆牛的端粒比同齡有性生殖牛還長。其實,從衰老過程的常識(或定義:衰老是生物體各種功能的普遍衰弱以及抵抗環境傷害和恢復體內平衡能力逐漸降低的過程)的角度來講:端粒縮短與細胞和整體動物的增齡性功能下降基本無關。因篇幅所限,本文不作詳談(Wakayama et al. 2000; Cristofalo et al., 2004)。

生命科學對於遺傳因子與環境損傷各自如何影響衰老進程的認識經歷了漫長的「各自為證」的階段。經過遺傳生命科學家幾十年的辛勤探索,現已實驗確定的與衰老和長壽有關的基因已達幾十種(Finch & Tanzi 1997; Warner, 2005;),例如:age-1, Chico, clk-1, daf-2, daf-16, daf-23, eat-2, gro-1, hsf-1, hsp-16, hsp-70, Igflr+/-, indy, inR, isp-1, KLOTHO, lag-1, lac-1, MsrA, mth, αMUPA, old-1, p66sh, Pcmt, Pit-1, Prop-1, ras2p, spe-26, sag, sir2, SIRT1, sod1 基因等等(Hamet & Tremblay, 2003; Warner, 2005)。這些壽命相關基因可被大致分為四類:1)抗應激類基因(如,抗熱休克,抗氧應激類);2)能量代謝相關基因(如,胰島素/胰島素因子信號途徑,限食或線粒體相關基因);3)抗損傷和突變類基因(如,蛋白質和遺傳因子的修復更新等);4)穩定神經內分泌與哺乳動物精子產生的相關基因等。好些「壽命基因」的生物學功能目前還不是很清楚。

另外,研究發現的與細胞分裂和衰老相關的細胞周期調控因子有CDK1、PI3K、MAPK、IGF-1和 P16等等(Wang et al., 2001; de Magalhaes, 2005)。因此,生命科學家已經清醒地認識到確有與衰老和長壽相關的基因,但掌管壽命長短的遺傳因子不是一個或幾個,也不是一組或幾組,而是數以百計的遺傳因子共同作用的結果(Holliday, 2000; Warner, 2005)。衰老過程是與生理病理相關的,在調控、防禦、修復、代謝諸多系統中的多個基因網路共同協調,抵禦種種環境損傷的總結果。總之,衰老是先天(遺傳)因素和後天(環境)因素共同作用的結果,已逐漸成為衰老生物學研究領域公認的科學事實。

認清了動物衰老的上述特徵,關於衰老機制的研究便可理性地聚焦在(分子層面上的)損傷積累和防禦修復的范圍之內。

三、衰老的生理性特徵和潛藏的分子殺手

為了討論真正意義上的衰老機制,有必要對衰老和老年疾病作較為明晰的界定。一般來講,學術界普遍認同:衰老不是一種疾病。衰老機制主要研究的是生物體健康狀態下的生理性老化改變。

考慮到衰老過程是一個普遍存在的、漸進性的、累積性的和不可逆的生理過程,因此造成生理性衰老的原因應該是有共性的損傷因素(Strehler, 1977)。這些因素造成的積累性的,不可逆的改變才是代表著實際意義的衰老改變。

其實無論是整體水平、器官水平還是細胞水平的衰老改變歸根結底還是分子水平的改變,是分子水平的改變分別在不同層次上的不同的表現形式而已。許多非疾病性衰老改變,例如增齡性血管硬化造成的血壓增高,又例如膠原交聯造成的肺纖維彈性降低和肺活量下降,還有皮膚鬆弛,視力退化,關節僵硬等等都隱含著生物大分子的內在改變(Bailey, 2001)。這些改變從整體和組織器官的角度來講不算生病,但分子結構已經「病變」了。例如,蛋白質的交聯硬化就是一個最為常見的不斷絞殺生命活力的生化「枷鎖」,即使是無疾而終的老人,體內蛋白質的基本結構與年輕人的相比也早已面目全非了。生物體內蛋白質的增齡性損變和修飾是一個普遍存在的老化現象。衰老的身體,從里到外、從上到下都可觀察到增齡性的蛋白質損變。

當然,許多學者會毫不猶豫地贊同,基因受損應該是導致衰老的重要原因之一。然而,『衰老過程為體細胞突變積累』的假說卻遭到了嚴謹的科學實驗無情地反駁,例如,輻射損傷造成遺傳因子突變在單倍體和二倍體黃蜂(wasp)身上應該造成明顯的壽差,但研究結果表明,DNA結構遭受加倍輻射損傷的二倍體黃蜂的壽命與單倍體黃蜂相比沒有出現顯著性的壽命差別,否定了上述推測 (Clark & Rubin, 1961; Lamb, 1965)。另外,大量的生物醫學研究表明,衰老過程中DNA損傷和突變的增加主要導致病理性改變(Bohr, 2002; Warner, 2005),比如,造成各種各樣的線粒體DNA的疾病(Holliday, 2000; Wallace, 2003)以及癌變的產生等。考慮到衰老過程明顯的生理特徵,蛋白質的增齡性損傷和改變則顯然比遺傳物質的損傷、變構對「真正衰老」做出了更多「實際的貢獻」(Kirkwood,1999; Ryazanov & Nefsky,2002; Yin & Chen, 2005)。

另外,Orgel (1963) 提出的「差誤成災衰老學說」認為:衰老是生物體對『蛋白質合成的正確維護的逐漸退化』也遇到了科學實驗的強烈挑戰而基本被否定(Gallant & Palmer 1979; Harley CB et al., 1980)。Harley等人(1980)的研究表明:『體外培養的人體成纖維細胞在衰老過程中蛋白質的合成錯誤沒有增加』(注意,對於蛋白質來說,氧化應激幾乎為無孔不入和無時不在的生命殺手)。進而,該領域的科學家們越來越清楚地認識到,蛋白質的表達後損變才是生命活動和衰老的最主要的表現。因為與衰老相關的蛋白質變構在衰老身體的各個部位比比皆是(如身體各器官組織的增齡性纖維化和被種種疾病所加速的纖維化),而且組織內蛋白質的衰老損變是最終的也是最普遍的衰老現象。事實上,老化蛋白質損傷幾乎在每個衰老假說中都有所涉及。因此,本論文的分析和討論的重點將聚焦在蛋白質的損傷和修復與衰老的相關性等范疇。

總的來說,蛋白質的合成、損變與更新貫穿於整個生命過程中。在生命成熟以後,蛋白質的合成與降解(速度)處於動態平衡中。隨著年齡增長,這個平衡逐漸出現傾斜(Bailey, 2001; Terman, 2001)。衰老的生物體細胞內無論是結構蛋白還是功能性蛋白質的損傷和改變的報道比比皆是(Stadtman, 1992, 2003; Rattan, 1996; Ryazanov & Nef

2. 長壽真的有基因嗎

確實有這方面的因素,但後天的環境、飲食等也不可小覷。

3. 長壽基因的長壽基因研究史

美國對芽殖酵母和線蟲的基因分析
美國科學家通過對芽殖酵母和線蟲的基因分析,鑒別出兩種生物共有的25個負責調控壽命長短的基因。美國華盛頓大學等機構的科學家2008年3月13日在《基因組研究》雜志上報告說,在這25個「長壽基因」中,至少15個在人的基因組內存在相似版本。這意味著,科學家有可能藉此鎖定人體內的基因目標,研究如何減緩人的衰老過程,治療衰老引發的相關疾病。研究小組人員介紹說,他們選擇了單細胞芽殖酵母和秀麗隱桿線蟲為基因分析對象,二者都是衰老研究領域常用的模型生物。從進化史來看,這兩種生物之間相距大概有15億年,如此懸殊的進化差距比小毛蟲和人之間的進化距離還要大。正因如此,從這兩種生物體內鑒別出共同擁有的與壽命相關的基因才顯得意義重大。另外,人的基因組內也有十幾個類似基因存在,這表明,類似基因很可能也能調控人的壽命。華盛頓大學生物化學家布賴恩·肯尼迪說,他們希望將來通過基因工程方法調控人體內的「長壽基因」,不僅延長人的預期壽命,還能延長「健康壽命」,也就是人的生命中身體健康、不受衰老引起的疾病影響的時間段。
人類的壽命與基因有關
人類的壽命與基因有關,體內有多個基因主宰著人的生命長短。那些在惡劣環境下控制機體防禦功能的基因,能夠顯著地改善多種生物的健康狀況並且延長其壽命。利用長壽基因的影響力,可以改變人類的生命進程:不讓生長和活力因為年老的衰退而卻步;使人能夠在70歲、90歲乃至100多歲時,仍然持他50歲時的蓬勃朝氣。科學家們曾經認為老化不僅僅是一個衰退的過程,而是生物體的遺傳性程序化發育(genetically programmeddevelopment)的積極延續。個體一旦成熟,「衰老基因」(aging gene)就開始將該個體導向死亡。但這種觀點已經不再為人們所相信了,現在人們普遍認同:衰老其實只是由於身體的正常防衛及修復機制隨時間流逝而衰退導致的。然而,研究者發現,有一個基因家族與生物體的應激耐受性有關,它們能夠加強各個年齡段生物體的自身防衛及修復活性。這些基因通過優化身體的生存機能,最大程度地提高個體渡過困境的幾率。如果這些基因處於激活狀態的時間足夠長,那麼還能顯著地增進生物體的健康,並延長壽命。其實,這個基因家族就是那些與衰老基因相對立的長壽基因(longevity gene)。
人們對SIR2基因的認識最多
作為首先被確認的長壽基因之一,人們對SIR2基因的認識最多,對長壽基因的研究,讓人們看到基因的生存調控機制如何延長壽命,以及如何增進健康。而且越來越多的跡象表明,SIR2基因很可能就是這個機制中的重要調控基因。在尋找引發酵母菌細胞個體衰老的原因時,第一次發現:SIR2基因是長壽基因。當時,我們曾設想這種簡單生物體的衰老可能是由某種單一基因所控制,並認為對酵母菌壽命的了解,或許會幫助我們理解人類的衰老過程。而這在當時很多人看來,這些觀念是極其荒謬的。酵母菌的衰老程度,是以母細胞在死亡之前分裂產生子細胞的次數來衡量的。酵母菌細胞的壽命,通常在分裂20次左右。
早在20世紀90年代就有報道指出,發現蠕蟲和果蠅體內的FOXO3A基因與其衰老過程有密切的關系。從這以後,FOXO3A基因就成為了衰老遺傳研究領域中一個非常引人矚目的元素。也正是因為這樣,德國基爾大學臨床分子生物學研究團隊長期以來都一直努力致力於對這種基因在人類體內變異形態的研究工作。

4. 長壽主要是基因決定的還是後天決定的怎樣讓自己長壽

生活中總會有這種人出現,TA抽煙喝酒熬夜一樣不落,但是壽命還是很長,其實是因為TA體內攜帶了一種長壽基因。父母遺傳給你的基因,在一定程度上也決定你壽命的長短,良好的生活習慣,規律的健康飲食,定期的運動,在某種程度上便會抵消一些不利的遺傳因素,進而延長自己的壽命。

所以說生命是一個非常復雜的因素,我也一直說長生不老是一件復雜的生命系統工程,而且是一點一滴緩慢改變的。合抱之木,生於毫末;九層之台,起於累土;千里之行,始於足下。同樣人的身體損壞也是一點一滴改變的,千里之堤潰於蟻穴。對於我們的身體,我們一定要愛惜,盡量不要熬夜,抽煙喝酒,保持良好的心態,祝您身體健康,生活愉快!

5. 長壽基因是遺傳父親還是母親

長壽要靠母親遺傳?
來源: 時間:2009-12-02 10:01:34
有沒有一個決定每個人壽命的「長壽基因」?來自復旦大學生命科學院的專家組成課題組經過兩年的大規模調查,發現了一個與中國人壽命相關的DNA譜系。這一成果發表在最新一期的國際著名刊物《公共科學圖書館·綜合》(PloS One)上。 蹲點長壽之鄉調研 領導這項研究的是復旦大學教授金力,他帶領的研究團隊來到江蘇省如皋市,啟動了「如皋長壽人群健康跟蹤調查」。如皋是中國有名的長壽之鄉,2000年公布的全國平均壽命是71歲,而如皋為75.58歲。到2007年底,擁有140萬人口的如皋生活著102位超過百歲的老人。選擇如皋作為測試地點,能獲得更為豐富的極端長壽者樣本。 研究者選擇了705位95歲以上老人組成一個「極端長壽組」(其中包括102位百歲老人),他們還隨機挑選了900多位60歲-69歲的老年人組成「老年人組」、400多位40歲-49歲中年人組成「中年人組」,三組人群進行對照。通過分析血液,提取DNA進行檢測,研究者發現,「極端長壽組」中約有20%老人的基因線粒體上,有一種B4單倍群的分布明顯較多。而通過三個組別的對比還發現,基因線粒體上的M9線粒體單倍群、N9單倍群頻率從中年組、老年組到「極端長壽組」依次降低。 主要是從母親遺傳 金力表示,這項研究還是初步結果,現在還沒有發現「長壽基因」,但可以證實,上述三種單倍群跟長壽密切相關。金力說,日本的一項長壽人群遺傳學調查也表明,長壽者中的很多人擁有B4單倍群。金力認為,從遺傳學角度分析,長壽是可以遺傳的,主要是從母親處遺傳,也就是說,如果母親長壽,其子女長壽可能性較大;如果父親長壽,其子女未必長壽。 外界因素影響很大 健康長壽一方面取決於遺傳背景,但很大程度上也受到外界環境及生活方式的影響。此次調查有一個重要命題,即「環境因素和遺傳因素,哪一個對長壽的影響更大?」結果顯示,遺傳因素對壽命的貢獻只佔25%;心理健康、生活滿意程度、飲食、水質、空氣污染程度等環境因素對壽命的影響更大。 研究人員發現,「極端長壽組」中約有30%的人一直以蜂蜜作為主要的調料,另有40%的人長期食用紅棗。同時,通過心理檢測,百歲老人的大部分對現在的生活感覺良好,生活中心平氣和。此外,如皋當地氣候溫和、水質優良、空氣清新,是全國有名的花卉之鄉;而且民風純朴,社會上有尊老的氛圍;再加上他們在遺傳上的優勢,因此這里的百歲老人比其他地方更多一些。

6. foxo3a是什麼基因

主要用於經過加工成泥茸狀或半流質狀態的原料,入鍋烹制而成的菜餚。軟炒可分為二種:一是先將原料用湯或水調散,加入蛋液或蛋清

7. 求告訴改善長壽基因都用哪款產品呢

說到做的好,那就是Life Password的NMN11000,可以激活人體長壽因子基因,來實現抗衰老效果,這是目前很多人追求的

8. 長壽基因的初步解密

它擁有多種組合方式
俄羅斯科學院「矢量」病毒學和生物技術科學中心研究人員在3種基因(P53、CCR5和ФНО)的基礎上,發現了多種長壽基因組合,並發現它們之間的不同基因組合對人體健康有著不同的影響,有的基因組合可以延長人的壽命,有的則相反,會導致一些重大疾病的發生。有關專家認為,該科研成果對人壽命的研究有重要價值。
人類壽命的延長是一個復雜過程,依賴於個體的遺傳特點和其產生的環境。影響人類壽命的基因可以分為持久性基因、短暫性基因和中性基因三類。因此,長壽者體內一定含有持久性基因的組合。細胞循環的關鍵調節器P53、化學增活受體基因CCR5和腫瘤壞死因子ФНО都屬於持久性基因。研究人員在比較了研究西伯利亞地區長壽者(年齡在84歲-104歲)和少年之間的上述三種基因組合後發現,更多長壽者的基因是持久性基因的組合。比如,ФНО與某些不太活躍的P53的組合,就能夠保障細胞的自然死亡,預防疾病發作,這樣的基因組合經常能在長壽者中找到。但是,ФНО與CCR5基因組合,則會促進傳染病的擴散,包括心血管疾病和腫瘤疾病,有一種與ФНО的基因組合還具有增強抗微生物和抗腫瘤的功能。但是,P53基因的某些組合則可導致腫瘤和青光眼疾病的產生。 有關專家指出,對長壽基因庫的研究可獲得基因與基因之間、基因與環境之間相互作用的科學信息,更多地認識基因與長壽之間的關系。
在很多種類中,卡路里限制(calorie restriction CR)能改善個體健康、延長壽命。盡管已證明CR能夠調節很多下游分子和生理系統,但是CR延長壽命的機理還尚未清楚。果蠅屬基因Indy(I』m not dead yet的縮寫),在果蠅代謝中參與傳送以及儲存三羧酸循環的中間產物,科學家猜測。Indy活性的降低能夠延長壽命,其機理可能是通過類似於CR改變生理代謝而延長壽命。
科學家Pei-Yu Wang等對此進行了研究,結果為:
和先前假設一致,卡路里攝入量和Indy突變體壽命有很強的相關性(Fig 1A)。和對照組(野生型,+/+)相比,Indy206雜合子無論在正常熱量攝入情況下(食物含有10%的葡萄糖和酵母,1.0N)或者高卡路里(1.5N)情況下,壽命都顯著性延長(延長29%,P<0.001)。然而在低卡路里(0.5N)情況下,Indy雜合子的壽命最短。卡路里攝入影響Indy mRNA表達量(Fig 1B):野生型從1.5N減少至1.0N,1.0N至0.5N,Indy 的mRNA表達量分別減少了19%和9%; Indy突變體(206/206)果蠅從1.5N減少至1.0N,則減少20%。當Indy mRNA的表達量為正常值25%-75%時,果蠅的壽命最長(Fig 1C)。Indy 長壽的果蠅和CR長壽的果蠅有一些相同表型,比如胰島信號的減少:和+/+組(1.5N的野生型果蠅)相比,CR組(0.5N的野生型果蠅)和+/206組(1.5N的Indy雜合子)的三種類胰島肽Dilp2,Dilp3,Dilp5表達量都減少了約50-60%(Fig 2A);FoxO蛋白的核定位是評價果蠅胰島素信號狀態更直接的方法,當胰島素信號減弱,FoxO蛋白增加表達,+/+組含有很少的FoxO蛋白,CR組和+/206組都出現FoxO蛋白的表達量增加(Fig 2C)。
此外CR組和+/206組都不耐飢(Fig 3A),他們的體重增加的很少(Fig 3C),其甘油三酯和脂肪貯存也很少。在飢餓16h後,+/+組在16h後仍然含有大量油紅o染色(Fig 3D,E,H和I),然而CR組和+/206組其脂肪體細胞中幾乎沒有油紅o染色(Fig 3F,G,J和K)。
當哺乳動物限制熱量攝入後,會增加自發性的體力活動,這種現象在果蠅中也存在。有趣的是,+/206組(高卡路里攝入)也增加自發性的體力活動(Fig 4)。
因此:Indy和CR相互作用影響壽命,Indy的減少會出現類似CR延長壽命的狀態。

9. 什麼控制人壽命 基因里藏著長壽秘密

擊。 新陳代謝速度復影響制壽命 睡潛麟麟 舔;粼粼靄瀑纂蒸 忿 辦法來達到延長壽命的自的。 吃得少容易長壽 禱瞿統撒撰就鑫 蓄靄篡醚琴臀魏篡露髻 豁斌霖鼻蹂耀鬢 么貫每嘛吃黝癱一可以 癌撼羚:@葉明科學家認為,理論上人類壽命有120歲,烏龜有150歲,狗有20歲。這種物種之間的壽命差異是由基因決定的。科學家已經在若干個物種里找到了跟壽命有關的基因,其中既有延長壽命的「長壽」基因,也有縮短壽命的基因。生物體內有一種新陳代謝的副產物,叫活性氧,也叫自由基,與機體老化、癌症等疾病的發生密切相關。細胞氧化會造成細胞損傷或老化,而「長壽」基因的產物能防止細胞氧化,從而使人長壽。還有些基因的產物能修復受

10. 科學研究發現人體壽命有望突破150歲,是怎麼一回事有可能實現嗎

21世紀初的2000年9月,美國哈佛大學博士後吳柏林精心撰寫的《人體革 命》發表。這本書的封面上除了赫然的「人體革 命」四字,還有一行顯眼的大字「基因科學能使您活到150歲」。那時候,不少人都覺得吳柏林是在危言聳聽博人眼球。如今20多年過去,回顧《人體革 命》一書,只覺當真如此。

(圖:Haim Cohen)

延伸閱讀:

https://www.nature.com/articles/s41467-021-23545-7

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1365-2

https://www.nature.com/articles/s42255-020-00298-z

https://www.nature.com/articles/npjamd201621

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與什麼小分子調控長壽基因相關的資料

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