细胞衰老与再青春.ppt

1、细胞衰老与再青春,81050633 05级生物技术三班 童丹 06.10.20,探索细胞衰老与生命之迷再青春是否可能？,主要内容,一 细胞衰老及其机制二 第二青春是否可能？三 科学长寿葆青春秘诀四 关于长寿的当前热点,一 细胞衰老及其机制,（一）细胞衰老的概念 &细胞衰老是细胞内部结构的衰变，细胞生理功能衰退或丧失。 人体每天都有寿终的细胞崩溃，每天都有新的细胞诞 生 。衰老,是细胞从生到死必经的过程 ，而又不同于细胞凋亡。细胞凋亡也称细胞程序性死亡是一种细胞自杀性死亡的自然生理学过程。 分化的细胞正常情况下都会有衰老现象。,（二） 细胞衰老的特征,1、形态结构特征胞内水分减少使原生质硬度增加

2、，细胞收缩，体积缩小，失去正常形态。2、膜体系的改变在细胞衰老过程中，细胞膜体系及细胞表面发生一系列变化。胆固醇与磷脂之比随年龄而增大。膜由液晶相变为凝胶相或固相，黏度降低，膜流动性减小，选择透过性降低。,3、线粒体的变化 线粒体的数量随年龄的增长而减少，体积增大。在果蝇中发现线粒体DNA转录产物在衰老过程中逐渐减少，特别是16SRNA减少，影响线粒体蛋白质和酶的合成，使细胞代谢功能受影响。因此，有人认为线粒体是决定衰老的生物钟。,4、溶酶体的变化 酸性水解酶等多种溶酶体活性降低，对各种外来物不能及时消化吸收，使之蓄积于细胞内，形成衰老色斑老年斑。此外，老化的溶酶体可消化分解自身细胞的某些物质

3、，导致细胞死亡。 5、细胞核的变化 固缩，结构不清，染色质凝聚，染色加深、皱缩、破碎及溶解，核体积增大，核膜内陷，核内常出现包含体。 6、细胞内生化变化 随着细胞的衰老细胞内一系列化学组成及生化反应也发生变化。 7、细胞外基质改变 大分子交联增加,此外衰老细胞还表现出脂褐素颗粒增加，神经元纤维缠结，神经元胞体与树突退行性变等特征。总体看，细胞衰老过程是细胞发生生理生化复杂变化的过程，最终反映出形态结构的改变，表现出对环境变化的适应能力降低和维持细胞内环境能力减弱，出现功能紊乱等约150多种变化。,（三） 细胞衰老的机制,近十余年来，随着细胞生物学和分子生物学的飞速发展，人们开始从分子层次探讨衰

4、老的原因和本质。虽然衰老机制的研究是当今生命科学研究的一个热点领域，也取得了不少进展，但是由于衰老的原因非常复杂，许多研究 至今停留在假说阶段。,A、遗传决定学说 B、氧化损伤学说 C、端粒钟学说 D、基因转录或翻译差错学说 E、代谢废物累积学说 F、神经内分泌免疫学说 G、*体细胞突变学说 *交联学说 *线粒体DNA突变的衰老假说,A、遗传决定学说,认为衰老是遗传上的程序化过程，其推动力和决定因素是基因组。控制生长发育和衰老的基因都在特定时期有序地开启或关闭。控制机体衰老的基因或许就是“衰老基因”。长寿者、早老症患者往往具有明显的家族性，后者已被证实是染色体隐性遗传病。这些都促使人们推测，衰

5、老在一定程度上是由遗传决定的。,B、氧化损伤学说 早在20世纪50年代，就有科学家提出衰老的自由基理论，以后该理论又不断发展。 自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团，普遍存在于生物体内，种类多，数量大，是活性极高的过渡态中间产物。自由基的化学性质活泼，可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂质等大分子物质，造成氧化性损伤，结果导致DNA断裂、交联、碱基羟基化，蛋白质变性失活，膜脂中不饱和脂肪酸氧化而流动性降低。正常细胞内存在清除自由基的防御系统，包括酶系统和非酶系统，前者如超氧化物歧化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT），谷胱甘肽过氧化物酶；非酶系统有维生素E，醌类物质等。,实验证明，S

6、OD与CAT的活性升高能延缓机体的衰老。研究人员将SOD与CAT基因导入果蝇，转基因果蝇中酶活性显著升高，平均年龄和最高寿限有所延长。但也有研究对SOD等抗氧化因子对衰老的影响提出质疑。例如，有学者将小鼠的谷胱甘肽过氧化物酶基因及SOD1、SOD2、SOD3基因中的一种剔除，结果并未引起衰老的加速。而且，人们在线虫中已发现至少两个与寿命延长相关的基因，它们都与抗氧化作用无关。,C、端粒钟学说,端粒是染色体末端的一种特殊结构，其DNA由简单的重复序列组成。在细胞分裂过程中，端粒由于不能为DNA聚合酶完全复制而逐渐变短 。1990年，科学家测定了不同年龄段人成纤维细胞染色体的端粒长度，结果发现端粒

7、长度随年龄增长而下降；在体外培养的成纤维细胞中，端粒长度也随分裂次数的增加而下降。,在这些研究基础上，科学家提出了端粒钟学说，认为端粒随着细胞的分裂不断缩短，当端粒长度缩短到一定阈值时，细胞就进入衰老过程。后来其他科学家又提出了更令人信服的证据。此外，对提前衰老的克隆羊多莉的研究发现，它的细胞中端粒的长度比同龄羊短20%。这些研究表明，端粒长度的确与衰老有着密切的关系。然而一些研究并不支持这一学说，例如，有研究发现某些小鼠终生保持较长的端粒，但并未因此获得较长的寿命。,D、基因转录或翻译差错学说,随着年龄的增长，机体的细胞内不但DNA复制效率下降，而且常常发生核酸、蛋白质、酶等大分子的合成差错

8、，这种与日俱增的差错最终导致细胞功能下降，并逐渐衰老、死亡。,E、代谢废物累积学说,由于细胞功能下降，细胞一方面不能将代谢废物及时排出细胞，另一方面又不能将这些代谢废物降解消化，这些代谢废物越积越多，在细胞中占据的空间越来越大，影响细胞代谢废物的运输，以致于阻碍了细胞的正常生理功能，最终引起细胞的衰老。,E、代谢废物累积学说,哺乳动物脂褐质的沉积是一个典型的例子。脂褐质是一些长寿命的蛋白质与DNA及脂质共价缩合形成的巨交联物，它主要在次级溶酶体中形成。由于脂褐质结构致密，不能被彻底水解，又不能排出细胞，结果在细胞内沉积增多，阻碍细胞的物质交流和信号传递，最后导致细胞衰老。,F、神经内分泌免疫学

9、说,下丘脑是人体的衰老生物钟，下丘脑的衰老是导致神经内分泌器官衰老的中心环节。由于下丘脑垂体的内分泌腺轴系的功能衰退，使机体内分泌功能下降。随着下丘脑的“衰老”，免疫功能也减退，尤其是胸腺随着年龄增长而体积缩小，重量减轻。实体组织逐渐被脂肪所代替，因此，老年人免疫功能降低，易患多种疾病。,G、*体细胞突变学说 由于物理化学等因素使体细胞突变，细胞内功能基因减少和改变，使功能蛋白减少和变异，一些正常生理活动受到破坏，进而威胁寿命。 *交联学说 认为生物大粪子物质的教练导致机体的老化。 *线粒体DNA突变的衰老假说 由于内部或外部的原因，线粒体DNA的突变和线粒体产生能量受障碍导致衰老。,二、第二

10、青春是否可能,众所周知，人体每天都有寿终的细胞崩溃，每天都有新的细胞诞 生。这种细胞交换的状态即称新陈代谢。总体来看，人体每天约有 7000亿个老旧细胞衰 亡，而同时又有7000亿个新细胞诞生。这是最 理想的代谢平衡状态。如果每天 只有6000亿个细胞诞生，那就表示 体内还残留了1000亿个老旧细胞。老化的 细胞如继续存留在体内， 脏器就会逐渐老化。,比如，皮肤的衰老：人体皮肤是由于皮下细胞不断地分裂生长以 保持皮肤 的润泽光滑，如果细胞分裂产生的新表皮赶不上脱落的表皮 时，皮肤上的皱 纹、斑点就出现了。,怎样才能加快细胞的生长，保持代谢平衡呢?,这就要靠核酸了。核酸的主要任务就是负责细胞分裂

11、一一复制新的细胞，调节代谢。 60岁以上的老人，如果皮肤细胞和年轻人的代谢水平相同，则其 皮肤就 仍能保持光滑细致。其他组织器官运作的道理也是如此。,成年(20岁)后，健康人体从简单物质合成核酸的能力开始减弱，单纯从食物摄取核酸已开始不能满足机体的需要，随着年龄的增长，人体对补充外源性核酸的需求日益增加。因此，为了延缓衰老，保障健康，世界卫生组织(wH0)建议，健康人体每日应补充1-1.5克核酸。 此外，服用核酸，还可明显提高人体抵御病毒性疾病如感冒和肝炎的能力。 但是，也有营养学专家指出直接服用核酸对健康无益,从衰老的原因分析,细胞衰老的原因非常复杂，除去疾病，变异，人体内、外环境失衡等非自

12、然原因，细胞自然衰老的原因主要有： 第一、是由于我们呼吸的氧气。氧气是大多数生命活动不可或缺的重要组成部分。人体吸入的氧气绝大多数形成了供人体生命活动所需的营养和能量。但另一部分的氧气形成了自由基，由于它们的不稳定结构会破坏细胞的任何一个部分，造成细胞衰老死亡。,第二个原因是由于在DNA分裂时，为了保护DNA不受损伤，基因里产生了一种物质叫“端粒”。不过，在细胞的一次次分裂中，端粒会慢慢磨损，及至消耗殆尽。细胞就不再分裂了。一种叫HAILA的癌细胞能产生一种“端粒酶”阻止端粒耗损。如果给人体加入这一种酶，即可使人长生不老。不过要冒很大的风险，想想身体里如果全是癌细胞 除此以外，人体里的基因中有

13、一段专门管衰老的。科学家已经在线虫体内找出了这种基因，并成功地使线虫的寿命增加一倍多。所以延缓衰老，保持青春并不是不可能的，但衰老和死亡却也是不可避免的。,细胞衰老是生物衰老的基本单位，也是人类老年病发病的共同基础。我们至少可以说，人类某些细胞的寿命，是可以利用基因重组技术来进行调节的。 我们有理由相信，在不久的将来，科学会给我们证明长生不老或许并不是祖先们遥远的梦 。,三 科学长寿葆青春秘诀,在前面已经提到，健康人体每日补充适当的核酸，不仅能延缓衰老，还能防止一些疾病，保障健康。 那么还有什么其他的科学方法能够帮助我们的俊男美女们长久保持青春亮丽的活力呢？,这里主要从饮食方面介绍,常言道，病

14、从口入，要想延缓衰老，保持青春活力，自然饮食是一大关口。不说别的，单是肥胖就能引发一系列如脂肪肝，高血压等疾病。下面就简单介绍一些保健的饮食。,烹制过的番茄：可以降低人类患前列腺癌和其他癌症的危险。这都要归功于番茄里含有的番茄红素，它是同类营养素中最强有力的抗氧化剂。除此之外，其中的茁胡萝卜素在消灭氧自由基方面也很出色。 菠菜：富含铁和叶酸。叶酸不但可以预防小儿神经管缺失，还可以降低高半胱氨酸(一种可以刺激血管和导致心脏病的氨基酸)在血液中的浓度。此外，菠菜中含有叶黄素和玉米黄质，它们可以阻止失明的头号“杀手”视网膜黄斑性病变 。 建议不要吃生菠菜 。,坚果像一个小型的营养发动机，其中含有对人

15、体有益的脂肪酸和维生素E。 燕麦： 每天吃点燕麦可以起到降低胆固醇的作用，因为它含有茁葡聚糖，是一种海绵状可溶解的纤维素，可以让早期生成的胆固醇化于无形。,花椰菜： 其中含有很多植物化学因子，可以在癌细胞形成之前将它们消灭掉。它还含有胡萝卜素、纤维素和维生素C。最好的吸收方法就是稍稍炒一下，吃时多咀嚼。类似的蔬菜还有甘蓝和卷心菜。 鲑鱼： 这种鱼主要以吃海藻为生， 而海藻可形成一种特别的 脂肪-欧咪伽3脂肪酸， 对于心脏非常有益，还可 以抑制与自身免疫系统 相关的疾病。,大蒜： 大蒜里含有的植物化学因子对心脏有益。为了让它发挥最大的功效，最好把大蒜切碎或者捣碎食用，吃时不要长时间加热，否则会丧

16、失它的有益成分。 绿茶： 绿茶内含有的多酚是一种健康作用百倍于维生素C的植物化学因子。日本研究表明，每天饮用10杯绿茶可以减低患心脏病的危险，用它做漱口水还可以抑制口腔细菌的生长。,苹果 含有纤维素、维生素和糖，可防止皮肤生疱疹，保持皮肤光滑。 胡萝卜 富含维生素，可使头发保持光泽，皮肤柔软。 脱脂奶粉 含有维生素和钙，使人的骨骼和牙齿强健。矿泉水 可使皮肤柔软、娇美、白皙，有助于消化解毒，促进胆汁的分泌。贝类 富含维生素，有助于健康皮肤，保持皮肤弹性和光滑。 小鸡 含有无机脂蛋白和维生素，有利于增加皮肤能量和抵抗力。 橙子 有助于增加皮肤弹性， 减少皱纹。,麦芽 富含维生素、蛋白质，有助于头

17、发的生长和健美。 金枪鱼 含有大量维生素、钙和磷，有助于牙齿和骨骼的健康 。海带 抗氧化食物。,总之，要延缓衰老，保持健康活力，就要平衡饮食，多吃水果蔬菜，多喝水。另外，当然少不了要多运动。喝足够的水可以保持皮肤的湿润程度有利于皮肤的润滑光泽。,四 关于长寿的当前热点,女性长寿有余但健康不足 据国家统计局1994年和2004年人口变动抽样调查的结果显示：2004年在生活不能自理的老年人中，女性的比例高于男性，为10.2 %，而男性则为7.7%；1994年，这一比例女性为8.8%，男性为6.1%。这可能与新女性的生活习惯比如工作、饮食、运动等有关，但具体原因还有待研究。,饮食不均衡增加患肾癌风险

18、 意大利科学家最近的一项研究显示，大量食用精制谷类食品，特别是面包，又少吃蔬菜将使肾细胞癌的患病风险相应升高。 中国人的加碘盐已过头 2006年6月新英格兰医学杂志上发表的一篇文章，认为目前大多数中国人不是缺碘，而是碘过量，而且由此引发的甲状腺疾病在增加！碘过量可引起甲状腺功能减退症、自身免疫性甲状腺炎等疾病，病人出现代谢减慢、怕冷、脱发等症状，严重时还可引起甲减性心脏病，正可谓过犹不及。,链接变质食物煮熟透就能吃吗？,医生提醒：蛋糕、牛奶、肉、蛋等易腐败变质的食物，一定要及时冷藏；粮食、面粉和干制品一定要密封保存或放入冰箱保存。而已被细菌污染了的食物，即使煮熟煮透也很难分解掉已产生的毒素，一旦发现变质，应毫不犹豫地扔进拉圾箱里。,*Bye-bye*,