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長壽基因在什麼部位表達出蛋白質

發布時間:2022-07-16 01:45:11

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。

⑵ 基因表達的蛋白質在細胞內還是細胞外

完整的細胞中,基因表達的蛋白質只會發生生在細胞內部, 因為蛋白質的翻譯只會發生在細胞內部。但也有人工無細胞系可以翻譯少量的蛋白質。

⑶ 長壽蛋白是什麼

美國耶魯大學的科學家最近宣布,他們繪制出了與一種長壽和抗衰老有關的蛋白質的三維結構圖,將有助於開發治療糖尿病、癌症等疾病的新方法。這種蛋白質名叫β-Klotho,是Klotho蛋白質家族的一員。後者得名於古希臘神話中紡出生命之線的命運女神,此前研究發現缺少這類蛋白質會導致早衰,給實驗動物補充這類蛋白質可延長壽命、改善認知能力等。
蛋白質的功能很大程度上取決於其結構,詳細、准確的三維結構圖是理解蛋白質功能和作用原理的關鍵。耶魯大學的研究小組在新一期《自然》雜志上報告說,他們利用X射線晶體學手段繪制出了β-Klotho蛋白質的高清三維結構圖,並在此基礎上對該蛋白質有了新的了解。

Klotho蛋白質位於特定身體組織里的細胞表面,負責與一類激素——成纖維細胞生長因子(FGF)相結合,這些激素調控著肝、腎、大腦等器官的重要代謝過程。新分析顯示,β-Klotho是其中的FGF21的主要受體,兩者結合之後,FGF21會增強機體對胰島素的敏感性、促進葡萄糖代謝,導致體重減輕。

研究人員表示,有了三維結構圖,就可以為多種與該蛋白質以及成纖維細胞生長因子有關的疾病尋找新療法。例如增強該蛋白質作用的物質可能用於治療糖尿病和肥胖症,阻斷其作用的物質則可能用於治療肝癌、骨骼疾病等。

⑷ 請你指教指教,謝謝

生物衰老的原因可分為第一性原因和第二性原因兩類。

衰老的第一性原因是遺傳基因。每種生物都有很多基因(人類約有10萬個基因),其中某些基因是決定每種生物的壽命(天年)及指導生物衰老過程的主宰者,是衰老的主要原因。

衰老的第二性原因是指遺傳基因以外的一切可以使基因突變及可導致代謝異常的因素。

(一)衰老的第一性原因

遺傳基因是決定生物壽命及主導生物衰老過程的主要原因,其化學本質是DNA(脫氧核糖核酸)片段組成的遺傳單位,絕大部分存在於細胞核內的染色體上,一小部分存在於線粒體的DNA上。

遺傳基因的種類不止一種,隨著實驗的深入,遺傳基因的種類在不斷增多,就其在染色體上的位置而言,新發現的有端粒(或稱端區)DNA基因,位於真核細胞的染色體末端,由DNA蛋白質構成。線粒體DNA基因存在於線粒體上。

端粒DNA基因的作用是維持線粒體的穩定,防止染色體降解。線粒體DNA基因與生物的壽命有關。染色體DNA基因主管全部生命遺傳信息,它的任何變化,均將影響遺傳信息的調控和表達,從而影響生物的生殖、發育和衰老。

在上述端粒DNA基因、線粒體DNA基因和染色體DNA基因之外,還有實驗指出:在不同生物細胞中存在增殖基因、衰老基因、凋亡基因和長壽基因。1995年3位諾貝爾生理及醫學獎金的獲得者美國人劉易斯(E.B.Lewis)、韋斯昌斯(E.F.Weischaus)與德國人努斯萊-沃爾哈德(C.Nusslein-Volhard)在1995年前已鑒定了12種以上指導早期胚胎發育過程的基因。劉易斯還發現,一旦果蠅胚胎開始劃分體節,基因就迅速指引這些體節變成器官。

生殖基因即主管生殖和生長的基因,生長激素(GH)即為生殖基因的表達產物。

衰老基因存在於衰老細胞內,它能使各種細胞的代謝功能減退,導致衰老。

凋亡基因存在於某些老人的凋亡細胞中。衰老基因與凋亡基因都可導致生物衰老,但本質上有所不同,因為它們的表達蛋白質不相同。衰老基因的表達蛋白質為TP60,而凋亡基因的表達蛋白質為TP30(TP為終末蛋白的縮寫)。在功能上,衰老基因是按程序使細胞代謝功能降低,而凋亡基因的作用則是通過激活核酸內切酶使染色體DNA裂解,從而使神經元數目減少,結果可以導致老年痴呆症(AD)。

有人認為老年痴呆病基因為AD基因。

AD基因與凋亡基因雖然都可使神經元損失,但它們的表達蛋白質是不相同的,AD基因的表達蛋白質為β-澱粉蛋白,而凋亡基因的表達蛋白質為TP30,在本質上是有區別的。

長壽基因是近年在真菌、昆蟲及哺乳動物中發現的。有人在果蠅體中發現了一種能延長果蠅壽命的因子。在果蠅衰老時,這種長壽因子的活性下降,如果將這種長壽因子轉化到生殖細胞,使其長壽因子增多,即可使培育所得的新品種果蠅的壽命延長40%。新近美國洛克菲勒大學科學家發現了長壽基因APOE2。它可防止早期老年性痴呆症和心臟疾病的發生。還有作者在真菌和蠕蟲體中發現超氧化物歧化酶(SOD)與長壽有關,由於SOD是蛋白質,顯然是某種長壽基因的表達產物,因而進行一步提出了長壽基因的存在。

基因的結構在衰老過程中一直在變化,多種內外在因素都可使DNA裂解或突變,從而使基因結構隨之改變。

兩種基因雜交或用遺傳工程方法使基因重組,即可得到與親體不同的新生基因,也可用化學修飾法使基因結構改變。

基因可以復制產生與親代相同的基因,基因的損傷也可自行修復。

基因的作用機制,我們所知的還很有限,在生殖、發育和衰老過程中,不同基因在特定的調控機構控制下對生命過程起特定的作用。在發育時期,細胞核內可能有某種啟動因子使基因組內的增殖基因開放,其表達產物能使細胞增殖和發育。當生物成長後,生殖基因關閉,基因組內的衰老基因開放,其表達產物使細胞代謝失調,發生衰老。

新近有實驗指出,衰老細胞產生一種能抑制DNA合成的因子,這種抑制因子存在於衰老的細胞膜上,其化學本質是一種糖蛋白。這提示我們,控制衰老遺傳程序的終點是從產生抑制DNA合成這種糖蛋白質時開始的。

是什麼機構在調控基因的各種活動呢?過去,生物學家形象化地設想生物體內有「生物鍾」管理基因在生命衰老過程中的運轉。「生物鍾」的實質是什麼?位於機體的什麼部位?人體中有多少「生物鍾」?都還是一個謎。

總而言之,目前有關基因種類、結構和作用機制與生物衰老關系的觀點,不少是設想的和推論的,需要更多的實驗證據才能將遺傳基因與生物衰老的復雜關系揭示得更為明確。

遺傳因素對人類自然壽命的影響是肯定的。根據作者本人的調查結果,長壽者其父母亦多長壽,在被調查的70歲以上的健康老人中,有80%的老人的父母終年都在70歲以上,這進一步說明遺傳對人的衰老和壽命影響的直接關系。

(二)衰老的第二性原因

衰老的第二性原因指遺傳基因以外的一切可引起基因結構突變、裂解、傷害及可直接或間接引起代謝失調的內、外在因素。

衰老的第一性原因是遺傳基因,遺傳基因主宰生物的自然壽命(天年)。事實上很多人不能活到100歲以上,達到天年,其原因是由於第二性原因傷害了遺傳基因,妨礙了機體代謝功能。

衰老的第二性原因很多,可大致分為:神經精神因素、生理因素、生活習慣因素、環境因素和社會因素等五大類。每類各包含有為數不等的多種亞類(見表6-1)。

表6-1 影響衰老的第二性原因

1.精神因素對衰老的影響

精神因素是指一個人的思維情緒、精神壓力和刺激等而言。對人體防衰老來說,神經系統佔有頭等重要位置。它調節著各個器官的活動,使各個器官之間彼此協調、合作,成為不可分割的整體,它使有機體適應周圍的環境變化,保持代謝運轉正常。

中樞神經系統和周圍神經系統功能正常的人,他的各個器官的功能和代謝即會正常運轉而不致產生疾病和早衰。中樞神經系統,特別是大腦皮層功能的慢性破壞,必將引起代謝紊亂,從而導致早衰。

關於中樞神經系統功能對衰老的影響,在巴甫洛夫實驗室曾做了一個有趣的實驗。他們將正常狗分為兩組,給以相同的食物和照料,一組狗養成了遵守一定生活制度的條件反射,這些狗的大腦皮層沒有受到負擔過重的刺激,很久都是健康的。對另一組狗,加以刺激,使它們的大腦皮層處於慢性的過度興奮狀態,這些生活在不斷神經緊張情況中的狗,由於大腦皮層長期負擔著力所不及的任務,結果高級神經活動受到破壞,因而害起病來了。它們變得行為乖僻,形態和器官功能都發生異常,盡管飼料充足,它們依然逐漸瘦弱、掉毛,皮膚發生泡疹、癤子和不收口的潰瘍,牙齒壞落,有的還發生了良性或惡性腫瘤,肌肉萎縮,行動軟弱無力。它們易患病,多早死。

將這組已變得衰老的狗,改放在長期安靜的環境中休息,並施以睡眠療法或給予特殊葯物治療,使已減弱了的大腦皮層機制能得到恢復,它們的健康狀況就逐漸好轉,脫落的毛再復生,肌肉變得更有力,能跳過障礙物,恢復了差不多全部神經活動,變得年輕了,又活了許多年。

這兩組狗的實驗,證明了不良精神因素對衰老所引起的嚴重影響。過分刺激使大腦皮層長期處於興奮狀態,不斷地擔負著力所不及的過度緊張,就會引起大腦細胞萎縮,使它們在機能上不能勝任調節各器官的任務,讓肌體組織和細胞工程的正常代謝遭到破壞,從而發生病變,提早出現衰老現象。人體也相同,精神過度緊張或長期處於不正常的喜、怒、哀、樂、憂、恐、驚或煩悶抑鬱的情況下,就會破壞中樞神經系統的功能而引起早衰。所以,如欲防止早衰,就首先需要保護神經系統。思想開朗、樂觀積極、情緒穩定和勞逸結合等都是保護神經系統的首要法寶。

我再舉一位精神病專家的研究結果,進一步說明精神因素對衰老的重要影響。

一個對200多人進行了將近40年的調查報告指出:精神舒暢可使人身體健康,衰老來得較慢。能適應日常的緊張狀態是保持身體健康的一個重要因素。適應能力差的人,得重病或中年夭折的可能性比適應能力好的人大得多。能妥善處理日常緊張事務的人,活到60歲時身體仍健康。但那些處於緊張狀態下,覺得精神壓力很大的人,他們的衰老速度就比前者快得多。在21~46歲這段時期精神最舒暢的59人中,只有3.4%的人得了慢性病或在53歲時死亡。而在48名精神壓力最大的人當中,就有37.5%的人得了重病,或在53歲時死亡。那些精神適應能力最差的人分別患了心臟病、癌症、肺氣腫、冠心病和高血壓,有的人甚至想自殺。在思想開朗精神舒暢的那些人當中,只有一人患心臟病。這個研究,說明了精神因素對人體衰老的重要影響。

2.生理因素對衰老的影響

生物的自然衰老本身就是一種生理現象,而且是由多種生理作用共同促成的綜合生理現象。人的一生是在復雜環境中度過的,遺傳為每個人安排的自然衰老過程,不可能不受多種內外因素的影響,因此,每一個人的衰老過程,嚴格地說已經不是自然衰老的過程了。影響衰老的生理因素,是指身體中固有的遺傳、神經-內分泌、酶、免疫、消化殘渣和代謝廢物等等因素。有關遺傳因素對衰老的影響,在前面衰老的第一性原因節中已作了闡述,現在讓我們看看其他生理因素對人體衰老有什麼影響。

(1)神經-內分泌因素:神經系統對衰老的調節作用前面已經講過了,現在要講的是神經系統與內分泌在機體衰老的過程中所起的作用。人體是多器官生物,一個器官或一個系統的功能往往同時受其他器官或系統的調控,神經系統、內分泌系統和體液系統(淋巴和血液)在這方面發揮了最重要的調節作用。各個器官之間的協調主要由神經與激素來調控。人體各器官所受的刺激由神經節傳遞給大腦,大腦對不同刺激的反應,又由神經傳到各靶器官。大腦對各器官的協調,主要通過控制下丘腦激素的分泌,再由下丘腦激素控制腦垂體各種激素的分泌,後者再控制周圍激素的分泌,同圍激素再控制它們各自的靶器官或組織。神經-內分泌機能不正常,例如大腦皮層功能紊亂,即會使整個內分泌系統失調,嚴重地妨礙生命過程。內分泌腺體分泌功能過高或過低都會影響到機體的衰老,這種例子在醫學上很多,最常見的例子如甲狀腺分泌過多會使患者的基礎代謝增高,使其早衰;胰島素分泌不足,會導致糖尿病也是衰老的象徵之一。

(2)酶的因素:酶是機體代謝反應的催化劑,老年人的許多重要酶活力和代謝反應都隨年齡增高而下降,這說明酶的活力降低。究竟是酶活力降低引起衰老,還是衰老引起酶活力降低?這一問題,頗難解答。因為這兩者都是由酶推動,酶的活性降低,代謝反應必然隨之降低,衰老是由代謝功能下降而引起的,由此可見,衰老有可能是由酶活力下降引起的。

(3)免疫因素:人體的免疫力隨年齡增加而減退,這主要是由於胸腺隨年齡增加而逐漸萎縮所引起。胸腺是位於人體上胸部的小腺體,人在14歲左右性成熟時期胸腺發育到最大限度,隨後,胸腺的體積和功能即逐漸減退,到50歲時其重量只有性成熟時的15%。胸腺能分泌一種激素叫胸腺素,其中有的成分能促進具有免疫性能的T淋巴細胞的成熟。在免疫現象中還有一種現象叫自身免疫,所謂自身免疫,就是指B淋巴細胞分裂時,由於遺傳物質DNA的突變而產生了不分敵我的抗體,破壞人體自身的細胞;此外,T淋巴細胞也會不分敵我地攻擊人體自身的細胞。老年人的自身免疫現象的出現,是導致機體衰老的因素之一,但不是衰老的唯一因素,衰老的根本原因是遺傳因素。

(4)生理「三廢」因素:這是指食物在機體內經消化和代謝產生的廢氣、廢水(尿)和廢渣(糞)對衰老的影響而言。食物在腸道內消化後,其營養成分被吸收入血液,剩下的殘渣如不按期排出體外,在大腸內受細菌作用腐敗產生的產物有氣體、酸褐素和自由基等,氨基酸產生的氨類、酮酸等也都是有毒性的。這些東西如不經體內的生理解毒機制轉變為無毒物質及由呼吸系統(肺)各排泄系統(腎和皮膚)排出體外,而留在血液中,就會妨礙機體的代謝功能,從而導致衰老和多種疾病。所以人體要保持健康,必須經常保持大小便及呼吸正常以清除生理垃圾的「三廢」。

(5)自由基因素:自由基是指帶有未配對電子的原子、離子或化學基,通常在原子、離子或化學基上加上一個 「?」作為有關自由基的標志,例如分子氧的式子為O2,而自由基氧的式子則為?O2;同樣,?H自由基的式子為?H,羥自由基的式子為O?H。

自由基帶有未配對的電子,故性質活潑,具有較高的反應性,在體內能引起超氧化、交聯和裂變,使細胞DNA,特別是線粒體DNA的結構遭到破壞,是生物衰老的主要原因之一。

細胞內存在的?O及O?H自由基主要來自細胞的氧化作用,在細胞氧化還原呼吸鏈過程中即產生?O自由基。O?H自由基主要由 ?O2直接衍生。其反應是自由基?O先經歧化反應還原成H2O2,後者在有過廢金屬離子存在下轉化為O?H。此外,機體細胞中的水受電離輻射(X或γ射線)時也產生羥自由基O?H。

人體內存在有自由基防禦系統,主要者為超氧化物歧化酶(SOD)及過氧化物酶。這兩種酶可以清除自由基,老年人細胞中的抗自由基酶活性降低,自由基的危害性即顯著增強。抗氧化的維生素C及E也有抗自由基的作用。特別推薦:安利維生素C和安利維生素E(VE)

(6)細胞失水:最近巴基斯坦有一位生物學家認為機體水平衡失調,亦是衰老的原因之一。水是一切酶促代謝反應必需的介質,也是保持活細胞原生質膠態的主要成分。水又是各種體液(主要為血、尿、汗)的組分,成為傳遞營養物、代謝產物及其他多種生理介質的傳遞媒介。機體如失水,或水平衡失調,代謝即會發生障礙而導致各種生理異常,發生衰老,可以說沒有水就沒有生命。

(7)生殖細胞丟失:鑒於生物中有種深海硬頭鱒魚在生殖期到江口上游淡水中產卵後即死亡,以及鱗翅目昆蟲成蟲大都是在交尾產卵後即死的事實,昆蟲學家蔣松柏認為這兩種生物的死亡,可能與在生殖活動中丟失了生殖細胞有關。他的論點是:衰老實際上是生物的新陳代謝發生了不可逆的衰減現象。代謝機能完善的個體是不發生衰老的,例如單細胞生物變形蟲的代謝機能是全能的,它在適宜的條件下是不會衰老的;高等動物機體的組織細胞在分化中丟失了代謝的全能性,使整體代謝成為缺陷型,代謝全能的生殖細胞可以補償機體組織細胞的缺失。當生殖細胞的丟失組織細胞的代謝得不到補償時即易衰老。動物的衰老都發生在性成熟後,生物丟失生殖細胞的行為也是在性成熟後開始,說明這兩種現象可能有因果關系。布龍(Brown Biquard)認為睾丸分泌物的消耗會引起衰老。生殖細胞丟失論與中醫的保精固本,益壽延年的養生觀是十分吻合的。

(8)細胞分化:細胞分化發展成不同組織時,需消耗大量能量。提供能量的反應是細胞的呼吸鏈反應。呼吸鏈產生能量時,同時釋放出活性氧,後者經單電子還原產生氧自由基,引起線粒損傷,導致衰老。

3.生活習慣對衰老的影響

一般人認為日常生活瑣事無足輕重,往往任其自流,不加檢點,殊不知人一生的榮譽、事業、幸福和生命都與自己的行為瑣事息息相關。就健康而言,如日常生活方式經常違背生理的自然規律,就容易導致機體代謝紊亂,加速衰老進程。人的生活行為種類繁多,這里只擇要加以闡述。

(1)起居無常:這是指作息而言。在生命過程中,人體各種器官時時刻刻都在神經、激素及其他調控機構管理之下有節奏地運轉。調控器官運轉的機構是什麼呢?生物學家中有人形象化地說是生物體內存在有「生物鍾」,在執行調節任務。所謂生物鍾,其實質就是神經、激素及其他一些有調控功能的化學物質。人體內存在的生物鍾顯然有主要的和次要的兩類,不止一個。中樞神經系統,必然是主要的生物鍾,其他各種調節機構為次要的生物鍾。

人的生活作息為什麼必須有規律?主要理由是,機體各器官的運轉都需耗能量,當各器官的運轉熟練形成習慣性的條件反射後,完成等量工作所需耗的能量就比未習慣時所需的少,器官的磨損亦較少,其代謝功能的減退也小,衰老速度也相應放慢。如果個體的生活節奏被打亂,則各器官不能適應,即會破壞機體各器官之間的協調共濟,失去內在平衡,導致代謝紊亂,加快衰老。

(2)飲食無節:我們強調飲食有節,用餐定時定量,細嚼慢咽,不暴飲暴食和不貪食、偏食。定時定量使胃腸消化功能形成條件反射,正常運轉,免受傷害;細嚼可幫助消化,減少胃腸負擔;慢咽可預防食物誤入氣管;不暴飲暴食和貪食,以免打亂胃腸的習慣改正;勿偏食以收營養互補之效,避免營養缺乏。進餐時保持心情舒暢愉快,可以收到欣賞食物,促進消化,提高營養效益的效果。凡此種種,如能持之以恆,即有助於推遲衰老,祛病延年。中醫的養生方法,強調飲食有節,與我們所講的食物保健防衰是不謀而合的。

(3)營養不良:飲食是生命的物質基礎,食物營養成分中的糖、脂和蛋白質三類物質既是細胞的組成成分,又是生命活動所需能量的能源,維生素和必需的礦物質元素為調節生理功能所必需。人體每人每日的膳食,必須結構合理,能滿足生理需要,才能算是合理營養,才能收到保健防衰的作用。

所謂合理營養有兩個內容:一個是膳食的結構必須能滿足人體生理的需要,這包含組成膳食的主食副食品種,每天所吃食物的總發熱量,以及膳食的發熱營養素(糖、脂、蛋白質)的比例和各種維生素礦物質的含量等。另一個是膳食的烹調、保存、用餐時間、情緒和進食方式等,也都需要不違背人的生理常規。

(4)便秘、尿阻和氣塞:排便、排尿和呼氣是人體清除食物消化殘渣、代謝廢物和呼吸廢氣等所謂人體「三廢」的主要渠道,任何一種排泄渠道發生障礙,都會產生嚴重疾病。經常便秘,食物殘渣在大腸內被細菌作用產生有毒的腐敗產物進入血流,就會引起全身性疾病;排尿不暢,使體內有毒代謝產物積存於血液中就會引起尿中毒;代謝廢氣二氧化碳等不及時呼出,就會引起血液酸鹼平衡紊亂,產生多種代謝疾病。

(5)缺乏適當運動:流水不腐,戶樞不蠹,生命在於運動。人體經常進行適當體力勞動或體育活動,則血液流通,代謝正常,免疫力強,病不能生,可益壽延年。但運動鍛煉必須適合於自身的需要,有節有恆,過與不及均屬有害。

(6)睡眠不足:人體各器官不停地運轉,需要能量,同時各器官本身也不斷在磨損,這些生命活動所需的能量需要補充,器官的損壞需要修復。補充能量需要食物營養,器官修復需要休息。睡眠是器官和整個機體休息的最好方法,因為睡眠可減少能量消耗和給器官修復傷害的時間。此外,睡眠還可增加免疫細胞(指自然殺傷細胞,簡稱NK細胞)。睡眠能消除疲勞,提高工作效率。如果長期睡眠不足,則不僅精神疲憊、免疫力降低,而且易患疾病,早衰早老。

(7)勞逸不均:人體須有勞有逸,精神須有張有弛,則身體運轉正常,精神矍鑠,工作效率高。若勞逸不均,則器官的運動規律被打亂,生物鍾失靈,各器官組織之間的聯系、平衡被打亂,能量供應和傷害修復不能正常進行,代謝功能失調,衰老進程隨之加速。

(8)不良嗜好:嗜好與愛好雖然同是喜愛某一事物,但喜愛的程度深淺有所不同。對某一事的特別愛好,以至成癖時,則叫嗜好,如賞花、飲茶、打牌、下棋之適當愛好,不但無害,還可能對身心有益。但如果偏愛成癖則有害,至於吸煙、吸毒、酗酒、嫖、賭,以及其他一切不良嗜好均為惡性嗜好,沉湎於任何惡性嗜好中,不知自拔,則不僅對自身健康有害,甚至犯法,更有甚者導致身敗名裂,傾家盪產,家破人亡。

4.環境因素對衰老的影響

直接或間接影響人體衰老的環境因素很多,下面來進行扼要的討論。

(1)放射性物質和毒物:細胞核的DNA結構經放射性物質侵害後,會使細胞失去修復能力,而引起衰老,更可能引起細胞突變,產生一系列的惡果,癌腫就是其中之一。由於某些放射工業的發展,大氣和水土不斷受到放射性微塵的污染,因此,人體每天都在不知不覺地接受放射性的侵害,導致壽命縮短。

毒物(包括化學毒品)對人的危害隨工業發達而日益嚴重,工業的廢氣、廢水不斷向空氣及河流中傾瀉;農葯的廣泛使用,使水土不斷受到污染;城市機動車日益增多,廢氣污染日益嚴重,人類的健康和壽命受到嚴重威脅,中毒事件和癌腫的發病率不斷上升。目前醫院所用的人體正常生理指標,如血紅素及血沉正常值的降低都直接、間接與放射性物質和毒物有關,有的毒物能抑制酶的活性,有的能破壞細胞的結構。化學製品中很多都是有毒的,氰類化合物、含汞化合物、有機磷化合物、亞硝酸鹽類和一切有機溶劑等的毒性是一般人所熟知的。新近美國有人發現一種名為亞硝基脲乙酯的化學品在老鼠身上引起的基因突變率相當於大劑量X射線所能引起的5倍。這表明有些化學製品能嚴重地損害人及動物遺傳基因,而導致無窮的危害。化學製品及空氣污染的危害性,長期以來被工業界所忽視,是令人十分遺憾的。

(2)雜訊:雜訊能危害人的中樞神經系統。越來越多的跡象表明,雜訊嘈雜的社會,不斷在「殺害」我們當中的一些人。實驗證明大鼠受雜訊干擾3個月(每天干擾12小時)以後,它們心臟的結締組織變得異常,有的發生癌腫。用人做實驗證明,一家工廠的雜訊量達95分貝時,工人的舒張壓普遍上升。

(3)溫度:人生活環境以20℃為理想氣溫,過高或過低都會影響代謝反應。熱帶居民發育和性成熟期一般比寒帶和溫帶居民早,其衰老期的到來也較早,在高溫環境中工作的人,其基礎代謝一般也偏高,因而也易衰老。據對長壽老人生活情況的調查,長壽老人多生活在氣溫較低的山區。這些現象是符合生理規律的,因為在氣溫高的地區生活的人基礎代謝較高,發育較快,故其衰老期到來也較早,最長壽限一般也相應縮短。

(4)陽光:陽光是人類生活和生存所必需的因素,這是大家所熟知的,不過人體過多地暴露在陽光下會受到紫外線的照射,從而受到一種放射性的傷害,破壞DNA的結構或引起DNA突變,結果產生不良後果。夏天的陽光很強,應適當防止紫外線傷害,過度的日光浴,不但無益,反而對皮膚及眼睛有害,這是值得注意的。

(5)空氣:人的生活需要新鮮空氣,空氣中的氧是人體內生物氧化作用必需的,體內的物質代謝,包括由飲食吃進的糖類、脂類和蛋白質類的分解代謝,都需要有氧參加才能完成其代謝過程,產生能量,維持生命。人體的呼吸作用就是吸進氧和呼出二氧化碳。任何被污染的空氣都不利於新陳代謝的正常運轉,空氣中的二氧化碳不能過高,氣壓也不能太高或太低。www.mljk.net 安利美麗健康網提供

(6)水土與空氣一樣,水土的質量也與人體健康有密切關系,凡被污染的水土,例如被農葯、細菌及工廠廢渣、廢水污染的水土,不僅其水源不適合於人及牲畜飲用,生長在這種被污染水土上的動植物亦必然含有毒素,不宜食用。否則會使人致病,導致早衰,縮短壽命。

(7)居住條件:住屋的位置應盡可能在空氣、水土和衛生條件較好的區域,居住在缺乏某些生理必需元素地區的人,要適當補充和防範這些元素(如碘、硒等)的缺乏。在含放射性物質地區工作和生活的人,應注意事先做好預防工作。房屋要光線充足,空氣流通,隔熱防凍也要注意。

(8)飲食:一切被放射性物質、化學物質或病菌污染的食物和腐敗了的食物都對人體有害,應嚴加註意。

5.社會因素對衰老的影響

人是社會的動物,無時無刻不受社會因素的影響,經濟、家庭、社會制度、職業、宗教信仰、意識形態、名利、毀譽,以及一切人與人之間的緊張關系,隨時隨地都會給人以不同的刺激,使人處於「百憂感其心,萬事勞其形」的情形中。大腦皮層首先受到各種各樣的沖擊,其次是各項生理功能,主要是各種器官的功能受到不同的影響。當此之時,只有思想開朗、樂觀積極的人,才能應付自如,保持平衡心理,維護身體的內在平衡,使代謝運轉正常和器官功能正常,得享天年,否則必將百病叢生,早衰早死。就一般而論,經濟因素特別重要,因為在目前,經濟條件是一切生活資料的保證。據社會調查結果,一般生活條件較好的人,大多數壽命較長。但也有一些人,雖然經濟條件不差,物質生活良好,但由於胸襟狹窄、得失心太重,往往不能正確對待各種逆境,而陷於憂郁苦悶之中不能自拔,結果使生理功能發生障礙,最終早衰早死。更有些人貪得無厭,放縱肆欲,吸煙、酗酒、淫亂、賭博、飲食無度、勞逸不均,不重視養生規律,或明知故犯違反自然法則,其結果亦難長壽。

⑸ 長壽蛋白質是什麼

美國耶魯大學的科學家最近宣布,他們繪制出了與一種長壽和抗衰老有關的蛋白質的三維結構圖,將有助於開發治療糖尿病、癌症等疾病的新方法。這種蛋白質名叫β-Klotho,是Klotho蛋白質家族的一員。後者得名於古希臘神話中紡出生命之線的命運女神,此前研究發現缺少這類蛋白質會導致早衰,給實驗動物補充這類蛋白質可延長壽命、改善認知能力等。

蛋白質的功能很大程度上取決於其結構,詳細、准確的三維結構圖是理解蛋白質功能和作用原理的關鍵。耶魯大學的研究小組在新一期《自然》雜志上報告說,他們利用X射線晶體學手段繪制出了β-Klotho蛋白質的高清三維結構圖,並在此基礎上對該蛋白質有了新的了解。

Klotho蛋白質位於特定身體組織里的細胞表面,負責與一類激素——成纖維細胞生長因子(FGF)相結合,這些激素調控著肝、腎、大腦等器官的重要代謝過程。新分析顯示,β-Klotho是其中的FGF21的主要受體,兩者結合之後,FGF21會增強機體對胰島素的敏感性、促進葡萄糖代謝,導致體重減輕。

研究人員表示,有了三維結構圖,就可以為多種與該蛋白質以及成纖維細胞生長因子有關的疾病尋找新療法。例如增強該蛋白質作用的物質可能用於治療糖尿病和肥胖症,阻斷其作用的物質則可能用於治療肝癌、骨骼疾病等。

⑹ 長壽基因的研究的重點和熱點

科學家們在不斷預測人類的壽命極限:120、150……甚至有美國科學家預測本世紀末我們能活到200歲。這些預測,讓很多人產生了這樣的疑問:到底人類能活多久?怎樣才能長壽?帶著這些問題,本報記者采訪了國內外的科學家及研究機構,對世界長壽研究的最新進展做了初步了解。
一般認為,人類的自然壽命在100歲以上是確切無疑的。人的壽命,主要通過內外兩大因素實現。內因是基因,外因是環境和生活習慣。
內因:基因研究逐漸明朗
長壽研究近百年來才開始科學化;近10年來,長壽研究逐步取得突破。德國科學家用15年的時間,調查了576名百歲老人,結果發現,他們的父母死亡時的平均年齡比一般人多9—10歲。因此,科學家們認為,長壽的遺傳因素非常重要。他說,目前,長壽研究已成為一個跨領域、發展迅速的研究科目。在歐洲科學家看來,衰老是一種多基因的復合調控過程,表現為染色體端粒長度改變、DNA損傷、DNA甲基化和細胞氧化等。這些因素綜合作用,影響了壽命的長短。
當前,科學家研究的重點主要集中在兩方面:一是尋找「長壽基因」。專家們主要談到了兩個研究方向。一是「4號染色體」。歐洲科學家認為,「4號染色體」上有長壽基因,如果能發明出刺激長壽基因的葯物,就能減緩人類衰老的速度。在國內,科學家們也在做同樣的研究。從2004年開始,他們在對廣西巴馬的長壽老人進行研究時發現,這些老人的4號染色體上可能存在長壽遺傳基因。接下來,他們計劃用2—3年的時間找到這些基因,並且研究它們的具體生理功能。如果成功的話,對整個中國人群都有借鑒意義。
二是載脂蛋白E。這種基因分為2、3、4三種亞型,其中2型和3型均能延遲發病年齡,降低發病率,促進壽命增長。法國和義大利等國的科學家普遍認為,主要是載脂蛋白E2基因在對人的壽命起延長作用;在中國,楊澤教授等科學家通過研究發現,長壽老人體內的載脂蛋白E3比較多,佔到了80%—90%的比例,這也是巴馬長壽老人的遺傳標志。如何刺激它們更好地發揮作用,將是科學家們下一步的工作重點。
除此之外,還有研究發現,用轉基因技術可以增加人體細胞的增殖能力,延長細胞壽命;有的研究則顯示,給老化肌肉注入新基因能讓人恢復青春活力。
三是抑制「減壽基因」。說到這一點,人們最熟悉的要算自由基了。老年醫學研究所老年保健品功能評價室主任胡剛教授告訴記者,目前,國際上基本認定,自由基對人體的損傷是導致人類壽命變短的重要因素之一。自由基要是多了,就會導致細胞膜的通透性降低,甚至會破壞酶和DNA,使細胞逐漸「衰老」。除了自由基,前面提到的載脂蛋白E的4型,會促使老年痴呆症的發作,損害壽命。如何抑制它的表達,也是科學家研究的熱點。
外因:生活習慣的影響得到確認
「內因」很關鍵,「外因」也不可忽視。在迪特·普羅格教授看來,環境和生活習慣在長壽上所起的作用甚至能達到66%。目前,在「外因」方面,科學家們提出,以下4點內容非常重要:
一是飲食。歐洲的一篇研究報告說,少吃可以延緩衰老。德國海德堡素食研究會認為,素食者的壽命要長於沒有飲食忌諱的人。楊澤教授在研究中也發現,巴馬長壽老人每日人均攝入熱量比國際長壽協會推薦的1500大卡還低,只有1400大卡。
二是心理。英國心理學家通過研究發現,旅遊度假能夠延長人的壽命。比起那些從不旅遊度假的人來說,每年外出度假的人在未來9年中死去的可能性要低21%。「精神作用對壽命的影響也很大。」黎健教授說,他在瑞士時,看到很多老人的獨立性都特別強,有的還在大街上當義工,這種積極向上的生活心態,對長壽無疑是有好處的。
三是生活習慣。楊澤教授認為,人到30歲以後就應該注意保持生活規律,為以後的生活多積累一些能量。他說,人的一生其實是一個不斷消耗的過程,熬夜、酗酒、過度運動等都會導致身體消耗過度。而身體可供消耗的就那麼多,用一點少一點。記者在翻看普羅格教授提供的德國長壽醫學研究中心的研究資料時發現,不健康的生活方式是導致人類死亡的頭號原因。在歐洲,70%—80%的人死於「生活方式病」———心臟病、腦卒中、高血壓。德國富爾達大學健康學教授彼得·埃克斯特甚至認為懶人更長壽,理由是活躍的身體會產生更多「自由基」,加快衰老過程。
四是生存環境。在廣西巴馬,長壽老人有一些共同特點:性生活開始得晚、生育晚;多代同堂,不寂寞;膳食清淡,吃的都是完全天然、綠色的食物;住的都是土坯房,房子里也沒有什麼現代化裝修材料。楊澤教授說:「有了這樣的生存環境,對長壽肯定是大有裨益的。」在那樣的環境當中,很多身體不好的人都會變得健康。楊澤教授告訴記者,社會要發展,但是一些傳統的生活習慣真的不能丟。他希望,將來能把一些好的傳統生活方式寫進長壽指南中,供人們參考。

⑺ 一種生物的基因在另一種生物體內能否正確表達出相應的蛋白質

當然可以
因為所有生物共用一套遺傳密碼
所以說一種生物的基因,在另一種生物體內會正確表達出相應的蛋白質。基因工程就是很好的例子。

⑻ 研究長壽基因有哪些價 值 呢

長壽家族的人一般都有長壽基因,它可以保證這個家族的後代活得更長久些版。有的科學家權曾用抑制基因的方法來提高實驗動物的壽命,但此類研究目前還只有一些片斷的結論,究竟基因在人類自然壽命中起多大作用、是否可以改變等問題還遠沒有解決。

⑼ 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

⑽ 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

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與長壽基因在什麼部位表達出蛋白質相關的資料

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