Theories of Aging

生物学衰老

每个人都会经历衰老，老年性疾病正在影响着越来越多的人。虽然这一过程是不可避免的，但如果我们更好地理解这一过程，也许能够积极地影响到一些方面，而这些方面能够保持或产生更好的健康，治疗和改善与衰老有关的常见疾病的症状。

在过去，最大寿命（理想环境中生命的最大生物学限制）并未被认为随着衰老过程被认为是非适应性的，并且受遗传特征的影响而变化。20世纪初，研究人员Alexis Carrel所做的一系列错误的实验证明，在最佳环境下，高等生物(鸡)的体细胞能够不断分裂，从而使人们相信我们的细胞可能具有不朽的特性。在1960年代，Leonard Hayflick通过确定人类细胞在文化中可能经历的最大分裂数（称为海弗利克极限）来反驳这一理论，这将我们的最大寿命设定为大约115年。寿命是衰老的内在生物学原因的关键，因为这些因素确保个体的生存到某一点，直到生物老化最终导致死亡。

关于衰老相关变化机制的理论有很多，它们是相互排斥的，没有一个理论能够充分解释衰老的过程，它们往往相互矛盾。

关于人类衰老的现代生物学理论目前可分为两大类：程序化理论和损伤或错误理论。程序化的理论意味着衰老遵循一个生物学时间表(受基因表达影响负责维护、修复和防御反应的系统的影响)，而损害或错误理论强调对生物的环境攻击，在不同程度上导致累积损害是衰老的原因。

这两类理论也被称为基于进化概念的非程序化衰老理论（其中衰老被认为是生物体无法更好地对抗自然恶化过程的结果），以及程序化衰老理论（考虑衰老到最终是生物机制或程序的结果，这种机制或程序故意导致或允许恶化和死亡，以便通过限制寿命超过物种特定的最佳寿命来获得直接的进化效益）。

Figure 1: Evolutionary cost/ benefit of additional lifespan vs. age.

• 曲线1：现代非程序化的衰老理论-进一步生命和再生产的进化价值实际上为零，超过某些物种的特定年龄
• 曲线2：现代程序老化理论-有一个进化成本与生存超过特定物种的年龄
• 曲线3：Medawar的概念-生存和繁殖的进化价值随着年龄的增长而下降

Goldsmith对现代生物老化程序(适应性)理论的综述研究了生物体是如何进化出有目的地限制其寿命以获得进化益处的机制的。

衰老理论

在对现代衰老理论的综述中，Jin强调了程序理论的三个子类别，以及损伤或误差理论的四个子类别，并且还联系了一些如何在衰老种群中观察到这些子类别

程序理论

1）程序化寿命，它将衰老视为某些基因的连续开启和关闭的结果，衰老被定义为与年龄相关的缺陷表现出来的时间。
2）内分泌理论，其中生物钟通过激素起作用来控制衰老的速度。
3）免疫学理论，其中指出免疫系统被编程为随着时间的推移而下降，导致对传染病的易感性增加，从而导致衰老和死亡。

损伤或错误理论

1）磨损理论，细胞和组织中的重要部分磨损导致老化。
2）生活率理论，支持这样一种理论，即生物体的氧气基础，代谢率越大，其寿命越短
3）交联理论，根据该理论，交联蛋白质的积累会破坏细胞和组织，减慢身体过程，从而导致衰老。
4）自由基理论，其提出超氧化物和其他自由基会对细胞的大分子组分造成损害，从而导致累积的损伤，导致细胞和最终器官停止运作。

其他理论

Trindade等再次提出了一个不同的观点，指出要理解衰老的演变，我们必须理解在传播基因过程中延长寿命的优缺点之间的环境依赖平衡。这些研究人员已经开发出一种基于适应性的框架，在这种框架中，他们将现有理论分为四种基本类型：次要（有益），适应不良（中性），辅助死亡（有害）和促进衰老（有益于有害之间的变化）。

以下概述了一些比较普遍讨论的理论及其与衰老的关系：

脱离接触理论

• 指一个人和社会其他成员之间的许多关系被切断，剩下的人的质量被改变的不可避免的过程。
• 退出可能是由老年人或社会发起的，可能是部分或全部的。它是观察到老年人的生活参与度低于年轻人。
• 随着年龄的增长，他们与社会的距离越来越远，他们与社会建立了新型的关系。在美国，有证据表明社会迫使老年人退出他们想要它。
• 有人认为这个理论并没有考虑到大量不退出社会的老年人。这种理论被认为是第一个试图解释老年人成长过程的形式理论。

神经内分泌理论

• 该理论首先由弗拉基米尔·迪尔曼教授和Ward Dean医学博士提出，通过关注神经内分泌系统来阐述磨损。
• 这个系统是一个复杂的生物化学网络，它控制荷尔蒙的释放，这些激素被称为下丘脑的核桃腺体改变，位于大脑中。
• 下丘脑控制各种链反应，指导其他器官和腺体释放其激素等。下丘脑也响应体内激素水平作为整体激素活动的指导。
• 但随着年龄的增长，下丘脑失去了精确的调节能力，摄取个体激素的受体对它们的敏感性降低。因此，随着年龄的增长，许多激素的分泌减少，并且由于受体降级，它们的有效性（单位与单位比较）也减少了。

自由基理论

• 1956年，内布拉斯加大学的Denham Harman医学博士开发了这种非常着名的衰老理论[9]。自由基一词描述了任何具有自由电子的分子，这种特性使其以破坏性的方式与健康分子发生反应。
• 因为自由基分子有一个额外的电子，它会产生额外的负电荷。这种不平衡的能量使自由基在试图窃取电子时与另一个平衡分子结合。在这样做时，平衡的分子变得不平衡并因此变成自由基。
• 众所周知，饮食，生活方式，药物（例如烟草和酒精）和辐射等都是体内自由基产生的促进剂。

生物膜衰老理论

• 衰老的膜理论首先由匈牙利Debrechen大学的Imre Zs.-Nagy教授描述。根据这一理论，它是细胞转移化学物质，热量和电流过程的年龄相关变化，它会损害它。
• 随着年龄的增长，细胞膜的脂质变得更少（水分更少，更坚固）。这妨碍了其执行正常功能的效率，特别是存在有毒累积。

线粒体递减理论

• 线粒体是在每个器官的每个细胞中发现的产生能量的细胞器。他们的主要工作是创造三磷酸腺苷（ATP），他们在各种能量循环中这样做，涉及营养物质，如乙酰左旋肉碱，辅酶Q10，NADH和一些B族维生素等。
• 线粒体的增强和保护是预防和减缓衰老的重要部分。使用上述营养素以及ATP补充剂本身可以实现增强。

交联理论

• 衰老的交联理论也称为衰老的糖基化理论。在这个理论中，葡萄糖(单糖)与蛋白质的结合(一个在氧气存在下发生的过程)引起了各种问题。一旦这种结合发生，蛋白质就会受损，无法有效地发挥作用。
• 更长的寿命将导致氧接触葡萄糖和蛋白质的可能性增加，已知的交叉疾病包括老年性白内障和硬质、革质和黄色皮肤的出现。