尽管分子生物学和遗传学最近取得了进展,但控制人类衰老的奥秘尚未解开。科学家提出了许多理论来解释衰老过程,但似乎都不完全令人满意。人类衰老的现代生物学理论分为两大类:程序化衰老过程和损伤或错误理论。
程序化理论程序化理论主要认为,人体有一个特定的生物时间线,身体会遵循这个时间表,衰老是成长和发育的延续阶段。衰老过程取决于基因表达的变化,这些变化会影响人体负责维护修复和防御反应的生理过程。
程序化理论有三个子类别理论:
1,编程寿命。衰老是某些基因表达调控的结果,衰老被定义为随着时间的推移,与年龄相关的缺陷基因表达出来。
2,内分泌理论。生物时钟通过激素控制衰老的速度,衰老是激素调节的,有研究认为进化保守的胰岛素/igf-1信号(IIS)途径在衰老的激素调节中起着关键作用。
3,免疫学理论。免疫系统功能会随着时间的推移而下降,从而导致更容易感染传染病,从而导致衰老和死亡。有充分的证据表明,免疫系统的效率在青春期达到顶峰,然后随着年龄的增长逐渐下降。例如,随着年龄增长,抗体会失去效力,而人体无法有效地对抗新疾病,从而导致细胞压力和最终死亡。事实上,免疫反应失调与多种疾病如心血管疾病、炎症、阿尔氏病(AD)和癌症有关。
损伤或错误理论损伤或错误理论认为,衰老是由于对身体系统有害的环境破坏造成的,随着时间的推移会不断累积,从而导致衰老。包括以下一些理论:
1,磨损理论。细胞和组织的重要部分会磨损,导致衰老。就像老化的机器部件一样,身体的某些部分最终会因为重复使用而磨损,从而导致衰老。
2,生活速率理论。生物体的氧气基础代谢率越高,其生命周期就越短。目前的衰老的生活速率理论在解释最大寿命时还不够充分。
3,交联理论。根据这一理论,交连蛋白质的积累会损害细胞和组织,减缓身体新陈代谢过程,导致衰老。最近的研究表明蛋白质交连反应与年龄相关。
4,自由基理论。超氧化物和其他自由基会对细胞大分子造成损害,从而产生累积的伤害,导致细胞器官停止运作。像核酸、脂类、糖和蛋白质这样的大分子容易受到自由基的攻击。身体本身拥有一些天然的抗氧化剂,有助于抑制这些自由基的危险积聚,如果没有这些抗氧化剂,细胞死亡率将大大增加,预期寿命也将会下降。这一理论得到了实验支持,喂食抗氧化剂的啮齿动物有更长的平均寿命,活性氧(ROS)信号可能是导致细胞衰老和组织衰老的最重要的酶/基因途径。
5,DNA损伤理论。在生物体细胞中,DNA损伤持续发生。虽然大部分的损害都得到了修复,但也有一些累积,特别是有证据表明在哺乳动物的非分裂细胞中DNA损伤也会积累。DNA损伤随着年龄的增长发生并积累,导致细胞退化和功能故障,线粒体DNA的损伤导致线粒体功能紊乱。因此,衰老是由于对机体基因完整性受损害造成的。