基因程序衰老理论
基因程序衰老理论认为有一个程序存在于每种生物体的基因里,生物体的生长、发育、老化和死亡都由这一程序控制,一个活细胞在其发育、成形过程中,还可能对细胞内外信号产生响应而导致发生程序性衰老(programmed aging)。
1996年，Lakowski和Hekimi发现Caenorhabditis elegans线虫母系受影响造成的clk-1、clk-2、clk-3和gro-1四个基因的突变可影响胚胎后期的发育及线虫的寿命。他们通过不同温度使线虫的上述基因发生改变,线虫寿命延长,两个基因突变的线虫比单个基因突变者寿命更长。通过两种不同途径获得的基因突变型线虫daf-2(el370)、clk-1(e2519),其寿命比野生型延长近5倍,提出了生命钟基因的概念。
1999年Vanfleteren和Braeckman在该种线虫中又发现由一组基因:daf-2、age-1、akt-1、akt-2、daf-16 ,其编码蛋白构成的一个胰岛素样蛋白的信号级联系统,该系统调控着线虫的滞育、繁殖、寿命,这个级联系统与clk-1、clk-2、clk-3、gro-1四个钟基因构成线虫体内两条寿命控制通路,后者主要调节新陈代谢及影响寿命。
目前认为,人的寿命的长短取决于基因、环境和生活方式。对长寿的研究表明,长寿者除不患或少患心肺等重要器官疾病及免疫功能良好外,体内有长寿基因。体外培养细胞的研究亦表明,有些基因与细胞寿命有关,如P53 、P 16INK4a 、P 19ARF 、P18INK4a 、cdk2、cdk4、cydlinsD1 、D 3 和E。近年来,生命钟基因、端粒DNA的缩短以及细胞寿命之间的关系日益引起学者们的重视。Vaziri H等的实验发现：当培养的成纤维细胞端粒缩短至一定长度,细胞进入衰老时有P53 蛋白的激活,P 53 蛋白表达增强伴随有双着丝粒染色体的出现和细胞的衰老；他们还发现获得ATM(ataxia-telangiectasia) 基因的成纤维细胞,其端粒DNA的丢失加快,P53 蛋白活性增强,细胞迅速进入衰老阶段。他们认为P53 和ATM在端粒DNA与细胞衰老间起着关键的作用,它们监视和调节着端粒DNA,一旦接收到端粒缩短的信息,则引起细胞向衰老发展。
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