人体衰老和抗衰老研究课件

1、人体衰老和抗衰老研究华大生物医学应用技术研究院衰老：复杂的生物学过程衰老（aging, ageing, senescence ）是一种连续性的(continuous)普遍存在的(universal)进行性的(progressive)内在的(intrinsic)，且具有破坏性的(deleterious) 生理过程衰老是一种正常而复杂的生物学过程, 是所有生物的共同特征衰老是机体在退化时期功能下降及生理紊乱的综合表现, 是一个不可逆的过程衰老可以降低机体面对环境威胁维持动态平衡的能力，从而增加机体患病和死亡的可能性预期寿命与寿限预期寿命（life expectancy)是指在特定的社会物质生活条件

2、下, 人类享有的平均寿命人类平均预期寿命增长的两次飞跃：第1次：从19世纪初到1900年，人寿30岁增至45岁第2次：从20世纪初到2000年，人寿45岁增至76岁寿限(life span)是每个物种的生命极限，是由其遗传因素所决定的最高寿命理论推算：人类寿限100-150年，大象寿限62年,犬的寿限34年，猴的寿限28年,猫的寿限12年，小鼠寿限2.5年，果蝇寿限35天，蜉蝣寿限1天生理衰老与病理衰老生理性衰老是自然衰老, 人体组织结构和生理功能都发生退行性改变, 从生理到心理到社会参与方面出现衰退, 但这不是病病理性衰老是由于老年人对环境适应力的减弱, 易感受各种老年病的袭击, 如糖尿病、

3、心脏病、癌症等非传染病和肺炎等传染病国外学者将衰老称作“衰老综合征”。许多引起衰老的原因, 如自由基损伤、代谢紊乱、免疫失调等均会导致老年病衰老速度人的四种年龄历法年龄生理年龄心理年龄社会年龄衰老是不知不觉的长期积累的结果；衰老速度因人而异（早老综合征、长寿家族、未老先衰、老而不衰）；遗传因素和生活环境和方式决定判断衰老速度的综合方法观察外观（皮肤松弛、鱼尾纹, 老年斑, 头发稀疏）测试两项生理功能（相对肺活量和视觉调节范围）观察衰老速度的综合反应（吃、睡、便、说、走）形体及外貌改变须发灰白,皮肤暗淡松弛,面部和颈部老年斑肌肉萎缩,关节磨损,韧带失去弹性,行动迟缓晶体硬化,老花眼,耳鸣,听力减

4、退,牙龈萎缩,牙齿脱落,味觉嗅觉迟钝脊柱退行性改变,骨质疏松,身高变矮，体重减轻各器官功能改变20岁：肌肉、动脉、心脏、胸腺、结肠、肺脏等开始老化30岁：食管、气管、肾脏、输尿管、膀胧等开始老化40岁：软骨、骨骼、静脉、毛发和耳鼓膜开始老化50岁：肌腱、牙齿、红细胞和皮肤开始老化60岁：神经、角膜、巩膜等开始老化衰老表现人体重要器官系统的衰老表现神经系统脑萎缩、动脉硬化，记忆力减退, 注意力不集中, 知觉迟钝, 随意肌活动减慢，动作协调性差，生理性睡眠时间缩短等心血管系统动脉硬化，血管弹性降低，心脏收缩和舒张功能降低呼吸系统肺组织弹性下降,体积萎缩, 肺泡减少,肺活量降低消化系统胃粘膜萎缩,

5、胃液分泌减少, 消化功能下降;肝细胞数减少, 解毒功能下降;胆汁和胰腺分泌减少;肠道的肌层萎缩, 肠粘膜分泌减少, 肠蠕动功能变弱泌尿系统肾脏体积缩小, 肾小球数目减少, 肾血管硬化, 肾功能降低;输尿管膀胧和尿道萎缩;男性前列腺肥大,排尿障碍内分泌系统生长素、肾上腺素、甲状腺素减少, 对环境变化的应激能力下降。性激素水平普遍下降, 特别是睾丸、卵巢及有关的性器官萎缩是衰老的关键问题免疫系统胸腺、脾脏及淋巴结萎缩纤维化, 外周血T细胞减少,NK细胞活力下降;自身免疫抗体增多,易患自身免疫性疾病,肿瘤发生率高血液系统骨髓脂肪细胞增多, 红骨髓减少,易于贫血；血清白蛋白和总蛋白减少，血沉增快；血液

6、粘稠度升高, 易发心脑血管疾病骨骼肌肉骨质疏松，关节软骨退行改变，肌肉萎缩，行动迟缓，步履踌珊,易于跌倒人体衰老的原因和机制现代生物学将衰老原因分为两大类：遗传基因和能够引起基因突变和代谢异常的环境因素遗传因素是指生物本身与生俱来的基因。哪些基因在主宰衰老，它们又是怎样调控衰老的进程，这是科学研究的主攻方向环境因素包括精神因素、生理因素、生活方式、生活环境和社会环境衰老进程是内、外因素相互作用的结果人体衰老学说遗传学说衰老基因，早老基因，长寿基因，凋亡基因生物钟学说人体内有生物钟在调控生理生化活动, 影响衰老进程主宰人体老化的中枢松果腺损伤学说代谢产物中的有害物质会伤害细胞；随着年龄增加, D

7、NA的自我修复能力下降, 损伤加重以致促进衰老。自由基学说自由基氧化损伤；自由基氧化和抗氧化的失衡；交联学说胶原纤维、弹性纤维的交联；蛋白酶和DNA的交联;组织失水、皮肤发皱、骨骼变脆、眼球水晶体物理性质改变内分泌失调说下丘脑和垂体是调控衰老的中枢,下丘脑是生命的起搏器免疫学说淋巴细胞功能减退,淋巴因子基因表达改变，肿瘤和感染几率增加自身抗体增加，产生自身免疫病营养学说营养素是代谢的物质基础, 是人体活动的能量来源。营养缺乏, 营养不合理或过剩都会导致衰老衰老的分子机理端区假说端区亦称端粒,是指染色体末端的特殊结构，此结构可防止两条染色体末端的DNA 链因互相关联而造成染色体的畸变。人类细胞的

8、端区结构为(TTAGGG)n除干细胞外,人类大多数体细胞端区长度随年龄增加而缩短, 而体外培养的细胞端区长度随传代而缩短；端区缩短到一定程度， 细胞不再分裂, 即不能传代， 最终衰老直至死亡衰老的分子机理端区假说端区长度与衰老端区假说与抗衰老研究把活性端粒酶导入衰老细胞中或激活衰老细胞中的端粒酶活性,是探索对抗端粒衰老的最有效途径,目前这类生物制剂仍在研究开发之中促进细胞分化增殖延缓端粒衰老,是目前常用的方法,可以选择的活性药物有: 利用干细胞替代衰老凋亡的细胞。利用干细胞释放的因子改善细胞的代谢延缓端粒衰老。 天然中草药制剂类:如何首乌、罗布麻、黄精、珍珠、玉竹、银耳等。衰老的分子机理 损伤

9、修复学说人类细胞在内环境(如自由基) 和外环境(如紫外线、化学物质等)损伤因素作用下, 可导致DNA 链断裂DNA 损伤修复学说认为,生物衰老时,修复损伤DNA 的能力下降, 致使损伤积累, 引起基因及其表达异常,最终引起生物衰老增强DNA 损伤的修复能力不仅关系延缓衰老, 而且将成为许多疾病的防治手段，而干细胞可释放一些因子持续修复损伤的DNA和染色体。DNA 损伤修复学说与抗衰老研究自由基、抗氧化剂及衰老的关系延缓衰老的方法原则：顺应自然法则，减少内外有害因素，调动人体潜能，延缓衰老速度问题：很多人提前得病、提前衰老、提前残废和提前死亡方法：延长成熟期到老年期的时间全面延缓各器官衰老进程；

10、防止意外死亡延长老年期的健康期望寿命（无残疾的、有独立生活能力的、有生活质量的寿命）防治老年病；全面延缓各器官衰老进程；防止意外死亡延缓衰老的途径 非药物非药物延缓衰老途径：了解衰老原因、认识衰老规律、改善生活环境、坚持科学文明的生活方式WHO提出健康四大基石：“合理膳食，适量运动，戒烟限酒，心理平衡” 是延缓衰老的有效途径干细胞移植修复细胞、组织和器官延缓衰老延缓衰老的途径 药物？药物延缓衰老只是辅助手段我国研制或引进的保健药品种多达3000余种。但是良莠不齐, 问题很多。保健药品不是“ 抗衰老药” , 决非多多益善延缓衰老的途径 干细胞移植干细胞抗衰老的机理 一、干细胞可以在组织局部分泌多

11、种因子修复受损 伤的细胞、组织和器官，使其得到更新，能力增 强。 二、干细胞可通过“归巢”机制，替代凋亡的细胞， 代之以健康的、鲜活的细胞。 三、组织工程的手段通过制造人工器官和组织，对损 伤的器官进行移植。现在已有部分组织可人工替 代如：人工骨和人工间盘。延缓衰老的途径 干细胞移植干细胞移植治疗脑神经退化疾病： 传统的观点认为成熟的神经元缺乏再生能力，因而数目恒定。一旦遇到损伤，其缺失是永久的，不能通过神经元分裂增殖来替换死亡的神经元。只能由胶质细胞增殖充填，导致相应功能损伤的不可逆性。近年来研究证明，将干细胞移植到受损伤的部位，可生长出新的神经细胞，促进脑的再生修复。这对脑的衰老起到遏制作

12、用。 同时还可治疗已有实质损伤的脑神经疾病。所治疗的疾病包括：脊髓损伤、帕金森病、阿尔茨海默病、老年痴呆等。延缓衰老的途径 干细胞移植干细胞修复心肌细胞抗心脏衰老： 冠心病-缺血性心肌病是冠状动脉发生粥样硬化后引起心肌缺血导致的心肌病变，最危险的情况是心肌梗死。这种潜移默化的变化，我们在正常生活中是感觉不到的。因此十分危险。而依靠药物或放支架只是权宜之计，不能解决根本问题。而干细胞移植可以修复受损伤的心肌细胞，同时还可替代已经坏死的心肌细胞来延缓心脏的衰老或治疗已经有功能退变的心脏。延缓衰老的途径 干细胞移植干细胞是一种实用的组织修复种子细胞，将体外扩增的干细胞移植到组织损伤部位，通过两种功能发挥促组织再生作用：在局部微环境作用下，定向分化为某种特定类型功能细胞，直接参与损伤组织的修复过程；移植的细胞分泌多种活性因子，改善局部微环境，间接促进损伤的组织修复。活性因子的功能包括： 1、趋化周围干细胞迁移至损伤部位；2、促进干细胞的分化；3、以致受损伤细胞的凋亡；促进毛细血管生芽，加速血管新生；5、激活周细胞金属硫蛋白酶活性，抑制瘢痕形成；6、调节免疫功能，移植免疫反应。抗衰老医学的新机遇“一切生物学关键问题必须在细胞中寻找”已成为生物学