细胞老化与衰退的途径及局限性

我们研究细胞通过老化（生物学上的衰老）而衰退的途径，要着眼于细胞分裂的过程及其局限性。我们的身体不断长出新细胞，取代废旧或受损的细胞，以此进行自我更新。为了产生新细胞，现有的细胞会分裂成两半。产生同类型新细胞的细胞分裂过程，叫做有丝分裂。

在此过程中，细胞复制它的内容物，然后每组细胞成分分离，中间会生长出细胞壁，将两边分成两个独立的细胞。

染色体是长链形的DNA，它将生物的遗传指令进行编码。又长又复杂的DNA分子看起来很像螺旋状的阶梯。在DNA分子中，“阶梯”是由碱基组成的。当准备复制时，DNA就“解压”成两半，每一半都很容易重建，因为每个碱基必须与它一贯的同伴相匹配。细胞会构建每个链的后半部分，然后就有两组完全一样的染色体了。

到目前为止，一切都很好。但细胞完成的这个机制是个相当复杂的任务，需要每个染色体的末端都脱落一点。这就意味着，每重复一次，每个染色体长度就会减少一点，那染色体可能会损失惨重，但幸运的是它是有备而来的。每个染色体末端都有一个帽状的非编码物质，叫做端粒。端粒可以保护染色体上重要的编码部分，这样所有的信息都能完整地传递。然而，每一次细胞分裂和染色体的复制，端粒都会减少一点。(www.xing528.com)

最后，经过多次复制后，端粒帽会变得太少而无法保护染色体。此时，细胞就会衰老或死亡。如果细胞继续复制，DNA将会受损，导致细胞功能失常，这对整个生物体来说是很危险的。事实上，如果发生这种情况，病变细胞继续复制，就会导致癌症。

因此，当生物衰老后，它的端粒会变短。这是很明显的——如果细胞每分裂一次，端粒就失去一点，那么生物越衰老，端粒就会越短。只要我们知道生物体原始的最佳端粒长度，就有可能通过观察端粒缩短的长度衡量衰老的速度。对年轻人来说，大约有10000个核苷酸，一个核苷酸就是一组碱基对。在端粒中，核苷酸都有TTAAAGG（胸腺嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、腺嘌呤、腺嘌呤、鸟嘌呤、鸟嘌呤）的配置。缩短速率各不相同，人类肝细胞每年会失去大约55对碱基（这意味着如果能活到你的肝细胞端粒耗尽，那你可能会活到180岁）。其他细胞平均减少的速度大约是每年25对碱基（因此你可能会活到400岁）。