生物分子自然交聯(lián)學(xué)說(shuō)與抗衰老研究

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1、生物分子自然交聯(lián)學(xué)說(shuō)與抗衰老研究生物分子自然交聯(lián)學(xué)說(shuō)是一個(gè)闡述生物生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老及其分子機(jī)理和相互關(guān)系的學(xué)說(shuō)。由我國(guó)科技工作者張先凡先生提出，其闡述這一學(xué)說(shuō)的主要論文“試論生物表型變化與分子交聯(lián)”發(fā)表于《生物科學(xué)進(jìn)展》1997年第一卷第一期，此后曾參加1998年第十八屆國(guó)際遺傳學(xué)大會(huì)，在學(xué)術(shù)界曾產(chǎn)生過(guò)一定的影響。內(nèi)容衰老的“生物分子自然交聯(lián)學(xué)說(shuō)”認(rèn)為：生物衰老的根本原因是各種生物大分子中化學(xué)活潑基閉相互作用而導(dǎo)致的進(jìn)行性分子交聯(lián)。該學(xué)說(shuō)在論證生物體衰老的分子機(jī)制時(shí)指出：生物體是一個(gè)不穩(wěn)定的化學(xué)體系，屬于耗散結(jié)構(gòu)。體系中各種生物分子具有大量的活潑基團(tuán)，它們必然相互作

2、用發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使生物分子緩慢交聯(lián)以趨向化學(xué)活性的穩(wěn)定。而隨著時(shí)間的推移，交聯(lián)程度不斷培加，生物分子的活潑基閉不斷消耗減少，原有的分子結(jié)構(gòu)逐漸改變，這些變化的積累會(huì)使生物組織逐漸出現(xiàn)衰老現(xiàn)象。塁達(dá)LDNA的這些變化一方面可能會(huì)表達(dá)出不同活性其至作用徹底改變的基因產(chǎn)物，另一方面還會(huì)影響RNA聚合酶的識(shí)別結(jié)合，從而影響轉(zhuǎn)錄活性，表現(xiàn)出基因的轉(zhuǎn)錄活性有次序地逐漸喪失，促使細(xì)胞、組織發(fā)生進(jìn)行性和規(guī)律性的表型變化乃至衰老死亡。生物分子自然交聯(lián)說(shuō)論證生物衰老的分子機(jī)制的基本論點(diǎn)可歸納如下：其一，各種生物分子不是一成不變的，而是隨著時(shí)間推移按一定自然模式發(fā)生進(jìn)行性自然交聯(lián)。其二，進(jìn)

3、行性自然交聯(lián)使生物分子緩慢聯(lián)結(jié)，分子間鍵能不斷増加，逐漸高分子化，溶解度和膨潤(rùn)能力逐漸降低和喪失，其表型特征是細(xì)胞和組織出現(xiàn)老態(tài)。其三，進(jìn)行性自然交聯(lián)導(dǎo)致基因的有序失活，使細(xì)胞按特定模式生長(zhǎng)分化，使生物體表現(xiàn)出程序化和模式化生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老以至巫立的動(dòng)態(tài)變化歷程。意義支持該學(xué)說(shuō)的證據(jù)主要來(lái)自一些生命現(xiàn)象，同時(shí)，運(yùn)用這一學(xué)說(shuō)可以解釋現(xiàn)有的許多生命科學(xué)疑難問(wèn)題。研究者舉例說(shuō)：膠原的衰老是因?yàn)槟z原分子隨時(shí)間的推移發(fā)生進(jìn)行性交聯(lián)鍵合，于是膠原長(zhǎng)度縮短，變得堅(jiān)初,失去膨潤(rùn)能力，結(jié)構(gòu)晶體化，活力減退。又如各種動(dòng)植物組織從年幼到年老的進(jìn)程屮，其堅(jiān)韌程度逐漸增加；細(xì)胞核染色質(zhì)由疏松

4、、均勻、細(xì)致逐漸變得粗糙、致密和凝縮，在細(xì)胞生命的后期，細(xì)胞核的許多區(qū)域完全異染色質(zhì)化，體積明顯縮??；再如人類(lèi)毛發(fā)的變化，隨著年齡增長(zhǎng)，人的頭發(fā)會(huì)逐漸地由黑變白而難以回復(fù)，黑發(fā)和白發(fā)的不同點(diǎn)主要是白發(fā)不含黑色素，這表明有關(guān)細(xì)胞合成毛發(fā)黑色素的基因隨著年齡增長(zhǎng)喪失了活性。研究者根據(jù)這一機(jī)理在論證腫瘤起源時(shí)說(shuō)：腫瘤的起源是抑制細(xì)胞增殖比促進(jìn)細(xì)胞增殖基因先失活，促進(jìn)增殖的基因失去應(yīng)有拮抗，使相應(yīng)細(xì)胞過(guò)度生長(zhǎng)和增殖的結(jié)果。同時(shí)還指出：抗癌基因的缺失或喪失原有功能的基因突變具有相同的生物學(xué)效應(yīng)，這是致癌因素多元化的內(nèi)在原因。另外，一些拉童^研宄實(shí)驗(yàn)也說(shuō)明延緩生物分子的自然交聯(lián)

5、能有效地延緩衰老進(jìn)程，例如：金屬離子，特別是重金屬離子具有交聯(lián)作用，它能促進(jìn)生物分子的交聯(lián)并加速這一進(jìn)程，將金屬離子螯合或絡(luò)合起來(lái)，繼而將它們排出體外，便可以有效延緩衰老：老年學(xué)者，蘭辛和辛柯克在20世紀(jì)40年代和80年代曾分別用檸檬酸鹽這種絡(luò)合劑來(lái)排除動(dòng)物體內(nèi)有害或過(guò)剩的金屬離子，成功地使受試輪蟲(chóng)壽命延長(zhǎng)了50%和51.7%。另?yè)?jù)試驗(yàn)，乳酸是生物機(jī)體內(nèi)的天然整合劑，可以除去神經(jīng)系統(tǒng)中有害金屬離子。乳酸是生物機(jī)體疲勞時(shí)的產(chǎn)物。體育運(yùn)動(dòng)和勞動(dòng)有助于健康和長(zhǎng)壽，里盧的作用被認(rèn)為是重要原因之一。乳酸這種廉價(jià)的有機(jī)物是很有發(fā)展前途的杭衰老藥劑。理論缺陷但是，自然交聯(lián)學(xué)說(shuō)沒(méi)有

6、提出分子交聯(lián)導(dǎo)致衰老的直接籃＞，也未能提供用分子交聯(lián)方法建立的從生長(zhǎng)、發(fā)育到衰老死亡的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀？顾ダ铣ＷR(shí)篇生物分子或基因的這些變化一方面會(huì)表現(xiàn)出不同活性甚至作用徹底改變的基因產(chǎn)物，另一方面還會(huì)干擾RNA聚合酶的識(shí)別結(jié)合，從而影響轉(zhuǎn)錄活性，表現(xiàn)出基因的轉(zhuǎn)錄活性有次序地逐漸喪失，促使細(xì)胞、組織發(fā)生進(jìn)行性和規(guī)律性的表型變化乃至衰老死亡。生物分了自然交聯(lián)學(xué)說(shuō)論證生物衰老的分子機(jī)制的基本論點(diǎn)可歸納如下：其一，各種生物分子不是一成不變的，而是隨著吋間推移按一定自然模式發(fā)生進(jìn)行性自然交聯(lián)。其二，進(jìn)行性自然交聯(lián)使生物分子緩慢聯(lián)結(jié)，分子間鍵能不斷增加，逐漸高分子化，溶解度和膨潤(rùn)能力

7、逐漸降低和喪失，.其表型特征是細(xì)胞和組織出現(xiàn)老態(tài)。其三，進(jìn)行性自然交聯(lián)導(dǎo)致基因的有序失活，使細(xì)胞按特定模式生長(zhǎng)分化，使生物體表現(xiàn)出程序化和模式化生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老以至死亡的動(dòng)態(tài)變化歷程?？顾ダ鲜侵敢恍┚哂幸种啤⒀泳彊C(jī)體衰老過(guò)程，可促進(jìn)整體健康，使機(jī)體在遺傳因素決定的壽限內(nèi)保持較好智力和體力。衰老是生物分子自然交聯(lián)的過(guò)程，要高效地延緩衰老，必須從分子水平著手，研制能夠延緩生物分子自然交聯(lián)的藥物和保持生物分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可能是未來(lái)抗套皇的有效方法。抗衰老解析篇隨著年齡的增長(zhǎng)，女性荷爾蒙（雌激素）的分泌一日漸減少，真皮層的膠原蛋白，彈力蛋白、玻尿酸生成力因而逐漸衰弱，細(xì)胞