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简明个体的衰老机制

已有 421 次阅读 2024-3-18 06:13 |个人分类:衰老生物学|系统分类:观点评述

爱因斯坦说过,如果你不能简单说清楚,就是你还没有完全明白。大道至简,就像物理的数学公式一样,笔者把复杂的衰老机制化繁为简,因为亿万年的生物进化过程中,早已把低效复杂的机制淘汰掉,保留了最精简高效的机制!

其实,个体衰老机制很简单,因为人体中的各种器官和组织是由成体干细胞和功能细胞组成的。由年轻的成体干细胞分化补充的功能细胞是年轻的功能细胞,个体就会显得年轻。由衰老的成体干细胞分化补充的功能细胞是衰老的功能细胞,个体就会显得衰老。因此,造成个体衰老的原因,归根结底是由成体干细胞本身衰老造成的,而与成体干细胞数量多少无关[1-2]。据此只要找到导致成体干细胞衰老的原因,理论上能让个体长生不老。

而成体干细胞衰老机制也是很简单,因为仅敲除一个p53基因或持续单纯抑制一个P53蛋白就能让细胞长生不老[3-4],说明细胞衰老的表观遗传理论,细胞衰老的线粒理论,细胞衰老的自由基理论等等等等的衰老理论全部是错误的,全部是扯淡。

P53主要集中在核仁区,也会与端粒结合蛋白TRF1、TRF2、TRBP1结合而存储在端粒上[5-6],因此,随着端粒DNA和/或核糖体DNA(rDNA)拷贝数的逐渐丢失,就会使P53水平逐渐升高,从而使细胞越来越衰老,因此,导致细胞衰老的最根本原因就是端粒DNA和/或rDNA拷贝数的缩减[7]。

成体干细胞之所以分裂次数是有限的,就是因为P53水平会随着细胞分裂次数的增加而上升,当P53上升到一定水平,蛋白质和ATP的合成就会减少到让细胞无法分裂的程度。而细胞之所以会越来越衰老,也是因为蛋白质和ATP的合成逐渐减少造成的。在同一种细胞的不同年龄阶段,基因表达谱也是不一样的,随着时间的推移,大部分基因的表达会逐渐下调,少数基因的表达会逐渐上调,从而开启了个体的发育、成熟和衰老的历程,这是一种单向程序,也是由P53逐渐升高驱动的。

处于衰老阶段的细胞,对细胞和机体生存有益的基因表达会下调,有害的基因表达会上调,也是由P53调控的,因为已知P53能调控一千多种基因表达,因此,随着P53水平的逐渐升高,大部分基因表达会逐渐下调,少数基因表达会逐渐上调,从而驱动了基因的程序化表达。-原创:黄必录

参考文献

[1] 黄必录.衰老的机理意义及治疗[M].北京,燕京函授医学院,1998:1054.

[2] Ergün Sahin & Ronald A. DePinho  Linking functional decline of telomeres, mitochondria and stem cells during ageing[J]. Nature, 2010,464, 520-528. 

[3] 马 迪, 严信祺, 彭承宏. 肝细胞永生化研究进展[J]. 组织工程与重建外科杂志, 2012, 8(1):46–48.

[4] Aksoy O, Chicas A, Zeng T, et al. The atypical E2F family member E2F7 couples the p53 and RB pathways during cellular senescence[J]. Genes Dev, 2012, 26(14):1546–1557. 

[5] 李 玲, 张 波, 邹万忠, 等. P53与端粒重复序列结合蛋白质1的体外相互作用[J].北京大学学报(医学版), 2004, 36(5):510–513.

[6] 徐熠熠. 端粒结合因子1对p53和ATM的功能调控及其机理研究[D]. 杭州:浙江大学医学院, 2008:1–128.

[7]黄必录.细胞衰老的端粒DNA和核糖体DNA共调控假说[J]. 医学争鸣,2021,12(3):9–15.



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