第二节 细胞水平的理论

一、体细胞突变说

体细胞突变说早已提出，它认为足够的体细胞突变的累积，可导致生理功能衰退。柯蒂斯（Curtis，1971）根据观察老年小鼠肝细胞的染色体，提示寿命短的品系小鼠细胞出现异常的频率比寿命长的品系小鼠者高，并在豚鼠及狗见到同样结果。但是杂种动物则不同。以中子辐射正在分裂的细胞，90%的细胞出现染色体畸变，但未影响细胞的寿命。染色体中DNA携带遗传信息，DNA受损伤未能修复，必然影响细胞正常功能。一般以电离辐射或致突变物进行致突变试验，可缩短细胞寿命，或出现染色体畸变。但也存在不易解释的事实，有些寿命长的生物对辐射损伤有强的抵抗力。生命较短的像果蝇和草履虫对辐射也有强的抵抗力。而人的生命时间较长，但对电离辐射很敏感。

根据各种资料提示，细胞突变说有许多矛盾问题难以解释，必须以现代分子生物学方法进一步研究。

二、交联学说

这种学说集中讨论存在于细胞内外的大分子改变，包括DNA及核糖核酸（RNA）。细胞外部分很重要，占体重的23%。交联学说由科恩（Kohn，1978）及博克斯藤（Borksten，1974）提出。其主要内容为：随着年龄增加，两个或更多大分子发生等价交联或通过氢的联合，这种交联是可复的，可逐渐累积导致DNA受损，进一步导致细胞突变或死亡。细胞外部分大分子发生交联，可增加组织液的粘稠度，影响营养物质及代谢产物进入细胞及从细胞的排出，影响细胞的功能。胶原纤维为结缔组织中最多的纤维，由成纤维细胞产生，聚集成束。随着年龄增加，成熟的胶原纤维增多，胶原纤维交联增加，可形成胶原纤维多聚体。胶原纤维还与其所含的葡萄糖和甘露醇的糖蛋白分子发生交联。结缔组织的纤维分子间过多的交联，使结缔组织对激素、营养物质及代谢产物的通透性等多种重要功能降低，这也是促使衰老的重要因素。

交联说尚存在某些争论，认为未能提供直接说明生物体衰老的依据。另外，未能阐明动物寿命的长短不一，分子交联速率是如何被控制的。如同类分子交联的发生速率为什么小鼠比人快30倍。

三、代谢产物聚积说

索尔（Sohal，1981）提出，多数衰老的有机体体细胞色素含量增加，这些色素称为脂褐素。这种脂褐素主要存在于有丝分裂后细胞，如脑细胞、心肌细胞内。脂褐素为细胞内一种不规则颗粒包涵体。脂褐素含有蛋白、糖脂质和伴随溶酶体及氧化代谢的各种酶。脂褐素来源有许多推测，多数认为来源于细胞内，主要涉及的亚细胞结构有线粒体、内质网、溶酶体。目前较多数人认为脂褐素为伴随细胞内的自体消耗（autophagy）产生的物质。尸检证实，老年人脑组织的神经元中充满脂褐素，致RNA减少，使细胞功能障碍。

根据这些资料，提示衰老改变的原因之一可能是由于细胞内代谢产物堆积，且认为可能是继发原因，其根据为：①维生素E缺乏可使细胞内脂褐素增加，未见其它老年改变加速；②用维生素E后并不能延长寿命，或减少脂褐素聚积。因此考虑细胞内代谢产物聚积对衰老影响的可能性很小。