[科普中國]-人為什么會(huì)衰老

關(guān)于生物體的衰老，最簡單的回答就是生物體（比如人體）就像一架非常復(fù)雜而精密的機(jī)器。機(jī)器用的時(shí)間長了，總會(huì)造成磨損，暴露出各種各樣的毛病。人也一樣，無論是器官，還是細(xì)胞，里面的分子逐漸受損，廢物也不斷堆積，最后總有喪失功能的時(shí)候。這個(gè)說法最容易被人接受，但是具體的機(jī)制是什么呢？人們不得而知。

細(xì)胞里的“脫氧核糖核酸”（英文縮寫為DNA）攜帶著每個(gè)人身體的遺傳信息，會(huì)在我們的一生中不斷受到化學(xué)物質(zhì)和射線（比如紫外線）的破壞。雖然細(xì)胞里面有一整套機(jī)制來修復(fù)受到破壞的DNA，但是一旦這種修復(fù)機(jī)制自身受到損害，細(xì)胞和人體就會(huì)加速衰老，比如“維爾納綜合征”患者身上那些“加速衰老”的現(xiàn)象告訴我們，DNA完整性的破壞是衰老的機(jī)制之一。

我們的身體一刻不能離開氧氣。只有它才能使我們把食物里的“燃料”充分“燃燒”，供給身體能量?？墒茄跏且环N非?；顫姷姆肿樱隗w外能使鐵生銹，使食用油變“哈喇”。在我們的身體里面，它也會(huì)和許多分子“爭奪”電子，破壞它們的結(jié)構(gòu)。這些化學(xué)反應(yīng)中常見的“破壞性物質(zhì)”就是由氧形成的“游離基”（又叫“自由基”）。隨著人的年齡增大，被氧“游離基”破壞的分子越來越多，細(xì)胞和身體也逐漸老化。為了對付這些氧“游離基”，我們身體里面有一些蛋白質(zhì)，能把一部分這類有害物質(zhì)分解掉，使它們變得無害。這樣的蛋白質(zhì)其中的一種就叫做“超氧化物歧化酶”，英文縮寫是SOD。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，如果人為地把生物體中的SOD基因“敲除”掉，這些生物的壽命就會(huì)縮短。而如果提高身體里面SOD的水平，這些生物的壽命就會(huì)延長一些。但是增加SOD并不會(huì)使生物體“永生”，說明衰老還有其他機(jī)制。

1961年，美國科學(xué)家海弗里克做出了一項(xiàng)有趣的研究。他先從胎兒的肺中取得“成纖維細(xì)胞”，并且將這些細(xì)胞在體外給予充足的營養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。一開始這些細(xì)胞都正常分裂，看起來一個(gè)個(gè)充滿生機(jī)，仿佛能無限增殖下去。但是等到分裂了大約50次以后，細(xì)胞就不再分裂，進(jìn)入“老年”期。胎兒和成人的細(xì)胞壽命會(huì)一樣嗎？為了弄清這個(gè)問題，他又從成年人的肺中取得“成纖維細(xì)胞”，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞在體外只分裂大約20次后就停止了。這說明細(xì)胞的分裂次數(shù)與供給細(xì)胞的身體的壽命有關(guān)。

海弗里克和其他科學(xué)家還比較了不同動(dòng)物胚胎“成纖維細(xì)胞”的分裂次數(shù)，發(fā)現(xiàn)壽命越長的生物，“成纖維細(xì)胞”能分裂的次數(shù)也越多。比如一種能活175歲的烏龜，胚胎成纖維細(xì)胞能分裂90~120次；而能活2~3歲的小鼠，胚胎成纖維細(xì)胞只能分裂8~11次。 “維爾納綜合征”患者的成纖維細(xì)胞只能分裂2~4次。這說明細(xì)胞能分裂的次數(shù)與提供細(xì)胞的動(dòng)物的平均壽命密切相關(guān)。那又是什么機(jī)制在決定細(xì)胞的分裂次數(shù)呢？

用克隆器官來替換已經(jīng)生病或喪失功能的器官，有可能讓生命延長到正常的壽命，因?yàn)閭€(gè)別器官的壞死常常使許多人不能活到正常的年齡。但是，人是由許多器官構(gòu)成的，任何一個(gè)器官出問題都會(huì)影響壽命。就算其中一個(gè)器官被更新，身體的其他部分仍然在老化。如果替換所有器官呢？拿大腦來說，它記載著我們?nèi)康闹R(shí)和思想，它也會(huì)老化，要是換了個(gè)新大腦我們就不是原來的自己了。所以用替換器官的方法不能使人活到幾百歲。