导致衰老的根本原因是在DNA水平上

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来自专栏 衰老生物学 -原创:黄必录

细胞衰老是导致个体衰老的原因,那么,导致细胞衰老的原因是什么?

衰老原因不解决,就很难找到治疗衰老的办法。全世界每年都发表了很多关于衰老领域的论文,但还是没能弄清衰老原因,浪费了大量的人力和财力,问题就是因为很多研究者,都把影响衰老的因素或由衰老产生的结果当作了衰老的原因。

1 衰老是一种程序

每种生物都有一个相对固定的发育、成熟和死亡的时间表,因此,衰老的本质是一种基因程序。

2 驱动程序需要时钟

既然衰老是一种基因程序,由于大部分基因在染色体上是固定不变的,因此就需要一种时钟来决定某个基因什么时候开启,什么时候关闭。驱动基因程序化表达的装置就是“时序驱动器”。

3 时钟物质是DNA

由于大部分的生物的寿命长度超过了年,因此,不能采用天体运行的年月日来作为时钟,而只能在细胞内自己设置一个分子钟。由于蛋白质、RNA和表观遗传修饰等等是不稳定的,例如,蛋白质降解多少会很快再补充多少,这样就无法形成时间刻度了。因此,候选分子钟的物质非DNA莫属了。

4 时钟物质是多拷贝的重复DNA

由于线粒体数量和线粒体中的DNA的数量也是不稳定的,会随着细胞的状态变化而变化,因此无法成为候选分子钟的物质。染色体大部分DNA的拷贝数和排序在整个生命周期是一成不变的,也无法成为候选分子钟的物质。而只有端粒等少数重复DNA的拷贝数会不断的减少,具有时间刻度的属性。因此,经过比较,发现主宰细胞衰老的分子钟非端粒等重复DNA莫属了。

5 时钟物质有两套

端粒很容易因为细胞分裂而缩短,从而使细胞逐渐走向衰老。但是,有些细胞很少分裂,端粒缩短很慢也会衰老,因此,考虑到如何让不再分裂的细胞也会逐渐衰老?就需要再增加一套无需染色体复制就能让拷贝数逐渐减少的时钟。

瑞士肿瘤研究所的Markus Nabholz博士及其同事用携带hTERT cDNA的逆转录病毒感染混合培养的T淋巴细胞,稳定了端粒长度,但是,T淋巴细胞只可以倍增16到19次,然后停止增殖,说明端粒并不是调控细胞衰老的惟一原因,还有另一套东西在调控着细胞的衰老进程。经过比较认为,多拷贝的rDNA成为理想的候选者。也就是说,端粒DNA和rDNA的缩减会导致P53水平上调,从而使细胞进入衰老状态[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):15–21.]。

5 结语

综上所述认为,控制细胞复制次数和衰老的物质非DNA莫属了。或者说,调控衰老的第一阶层是在DNA水平,表观遗传和蛋白质等等只是作为DNA水平调控的介导者。


导致衰老的根本原因是在DNA水平上