對(duì)衰老機(jī)理的研究就是為了有效地指導(dǎo)抗衰老的研究和實(shí)踐工作。
人類對(duì)抗衰老的研究可以追溯到數(shù)千年以上的歷史，中醫(yī)藥學(xué)在這方面亦有其重要貢獻(xiàn)。從目前資料來(lái)看，抗衰老研究成果除生活習(xí)慣或者鍛煉方法等特殊方面外，主要可分為兩個(gè)方面，即長(zhǎng)壽基因和衰老基因研究以及抗衰老制劑研究。
一、長(zhǎng)壽基因和衰老基因研究進(jìn)展
大量研究資料證明物種的平均壽命和最高壽命（maximun life-span)是相當(dāng)恒定的，所以，物種的壽命顯然是在一定程度上受遺傳基因控制的，因而這里自然涉及到所謂的“衰老基因”和“長(zhǎng)壽基因”的概念。根據(jù)現(xiàn)有資料，衰老基因和長(zhǎng)壽基因都應(yīng)是一個(gè)廣義概念，絕不是指某個(gè)基因而言，是泛指那些具有引起或延緩衰老作用的基因。
�。ㄒ�)衰老基因
衰老基因和長(zhǎng)壽基因是一個(gè)矛盾的兩個(gè)方面。以線蟲(chóng)Caenorhabditis elegans(平均壽命僅20天，適于壽限研究)所做研究表明，其age-1單基因突變可提高平均壽命65%，提高壽限110%。Age-1突變型C.elegans的抗氧化酶活力、應(yīng)變能力都強(qiáng)，耐受H2O2、農(nóng)藥、紫外線及高溫的能力都強(qiáng)于野生型C.elegans。研究還發(fā)現(xiàn)C.elegans的壽限與clk基因以及daf基因家族的daf-2基因相關(guān)。Daf基因?yàn)镃.elegans形成休眠狀態(tài)幼蟲(chóng)所必需，是編碼與蠕蟲(chóng)發(fā)育相關(guān)傳遞途徑中某些蛋白質(zhì)分子的基因。Clk基因?yàn)?996年發(fā)現(xiàn)的基因家族。此類基因可能影響染色體結(jié)構(gòu)以至功能而起作用，它們似與生物鐘有關(guān)，故又稱生物鐘基因。Clk突變株C.elegans發(fā)育晚于野生株，細(xì)胞周期及代謝率減慢，紫外線耐受能力增加。Clk基因可影響神經(jīng)、肌肉等非增殖細(xì)胞的壽命。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該基因家族至少3-4個(gè)成員。據(jù)報(bào)道，daf-2與clk-1雙突變的C.elegans的壽命為野生型的5倍多，在25℃環(huán)境中壽命由8.5天增至49天。以上資料至少說(shuō)明daf與clk基因家族是與衰老相關(guān)即有促使衰老作用的基因。
在人類細(xì)胞衰老基因研究方面，近年來(lái)也取得了較大進(jìn)展。例如以細(xì)胞融合技術(shù)將永生化細(xì)胞與正常細(xì)胞融合，發(fā)現(xiàn)永生化細(xì)胞之所以“永生”是由于其衰老相關(guān)基因的隱性缺陷所致。用這一技術(shù)研究表明，至少有四套基因通路屬于衰老相關(guān)基因（senescence associated gene,SAG)，如一種分子量為21000的DNA合成抑制蛋白（senescent cell-derived inhibitor of DNAsynthesis)的基因在人衰老成纖維細(xì)胞中的表達(dá)比在青齡細(xì)胞中的表達(dá)高。Werner早老綜合癥是一種隱性遺傳性疾病，其細(xì)胞可傳代數(shù)遠(yuǎn)低于正常人，據(jù)報(bào)道該病與一種稱為WRN的基因突變有關(guān)（也說(shuō)明WRN與長(zhǎng)壽有關(guān))。
老年人可有一系列老年常見(jiàn)病，既可看作老年性特點(diǎn)又可加重衰老過(guò)程，從這一角度來(lái)看，某些與老年性疾病有關(guān)的基因也可看作衰老基因，如截脂蛋白Eε4基因表達(dá)活躍時(shí)易發(fā)冠脈硬化與阿滋海默�。ˋlzheimer Disease,AD)，又如人β淀粉樣蛋白基因可使轉(zhuǎn)基因鼠的1/2子代出現(xiàn)老年性癡呆癥狀。
�。ǘ�)長(zhǎng)壽基因
機(jī)體內(nèi)存在一些與長(zhǎng)壽或抗衰老有關(guān)的基因，可以統(tǒng)稱為長(zhǎng)壽基因。以蛋白質(zhì)生物合成的延長(zhǎng)因子-1α（EF-1α)基因轉(zhuǎn)基因于果蠅生殖細(xì)胞，可使子代果繩比其它果蠅壽命延長(zhǎng)40%，說(shuō)明EF-1α可能具有長(zhǎng)壽作用。研究表明，長(zhǎng)壽常常與機(jī)體代謝能力以及應(yīng)激能力的增強(qiáng)有關(guān)，自由基特別是氧自由基的促衰老作用已經(jīng)被許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果所支持，抗氧化酶類的缺乏可以是短壽的重要的分子基礎(chǔ)之一，所以，超氧化物歧化酶（SOD)、過(guò)氧化氫酶等的基因的表達(dá)水平可能與長(zhǎng)壽有密切關(guān)系。Rose等曾培養(yǎng)出了壽命2倍于野生型的果蠅品種，其體內(nèi)含有很高的SOD活性。
二、抗衰老制劑研究進(jìn)展
研究衰老與衰老機(jī)理是為了延緩衰老，這正是老年學(xué)和老年醫(yī)學(xué)的主要目的。千百年來(lái)，前人總結(jié)摸索出了許許多多的養(yǎng)生之道以及具有一定延年益壽作用的藥物。近年來(lái)，隨著生物醫(yī)學(xué)事業(yè)的飛速發(fā)展，人類在這方面也取得了一定進(jìn)展。下面僅對(duì)其中幾種研究較多、理論依據(jù)比較充足的抗衰老制劑作一介紹（神經(jīng)醫(yī)學(xué)在這方面內(nèi)容極為豐富，有其獨(dú)到優(yōu)勢(shì)，由于篇幅所限，這里不做論述，可參見(jiàn)有關(guān)書籍)。
�。ㄒ�)褪黑素及其受體
根據(jù)已有的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，似乎可以肯定地說(shuō)所有具有抗氧化作用的藥物或制劑都具有抗衰老作用。具有抗氧化作用的藥物或制劑很多，這里我們僅對(duì)研究較多的褪黑素（melatonit,MT)及其受體作一介紹。
MT是一種由松果腺分泌的重要的激素，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)它有多種新的生物學(xué)活性作用，特別是MT強(qiáng)大的自由基清除作用和衰老的關(guān)系已引起學(xué)術(shù)界的重視。MT在臨床上作為抗氧化劑應(yīng)用已有較長(zhǎng)時(shí)間，但通過(guò)自由基把它和抗衰老聯(lián)系起來(lái)則是近年提出的。已如前述，自由基，特別是血中或局部自由基水平過(guò)量升高時(shí)可以引發(fā)機(jī)體多種衰老性改變，這一點(diǎn)已經(jīng)被公認(rèn)。在老年人，體內(nèi)自由基產(chǎn)量增加但清除自由的各種機(jī)制卻相對(duì)退化，自由基的負(fù)效應(yīng)更加突出，所以，給老年人以某種途徑加強(qiáng)其自由基清除能力，在抗衰老、提高其身體素質(zhì)方面有重要意義。近年的研究發(fā)現(xiàn)，MT的自由基清除能力在眾多自由基清除劑中表現(xiàn)特別突出，因而對(duì)保護(hù)細(xì)胞膜及核酸等有明顯作用，具有明顯的抗細(xì)胞凋亡作用。其作用機(jī)理在MT對(duì)自由基的直接清除作用和MT對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的抑制作用。但老年人在這一點(diǎn)上存在兩個(gè)突出問(wèn)題，一個(gè)是MT分泌量降低的問(wèn)題，這可以通過(guò)適當(dāng)給予MT制劑來(lái)獲得部分解決；另一個(gè)是細(xì)胞MT受體的退化而MT利用率的降低，這嚴(yán)重影響了MT的利用和作用的發(fā)揮。近年來(lái)國(guó)外研究MT受體的報(bào)告很多，如中樞神經(jīng)系統(tǒng)MT受體的研究、MT受體的體內(nèi)分布等，其基因序列及其mRNA序列已經(jīng)報(bào)道。研究發(fā)現(xiàn)MT受體在細(xì)胞的表面及核膜均具有，特別是核膜MT受體可使MT的自由基清除作用對(duì)核內(nèi)DNA起到明顯保護(hù)作用而不使之在過(guò)量自由基作用下?lián)p傷或斷裂。MT受體的退化所造成的MT利用率降低問(wèn)題不是藥物能解決的，所以，解決MT受體退化問(wèn)題乃是MT課題研究的關(guān)鍵。
�。ǘ�)微量元素
人體內(nèi)共有60多種元素，分布于人體所有組織、細(xì)胞和體液中。所謂“微量元素”是指那些體內(nèi)含量不足體重萬(wàn)分之一者，它們都必需依賴于從外界攝入來(lái)纖維體內(nèi)正常含量，體內(nèi)不能合成微量元素。公認(rèn)的人體必需微量元素有下列14種：鐵（Fe)、碘（I)、鋅（Zn)、銅(Cu)、錳(Mn)、硒(Se)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈷(Co)、氟(F)、鍶(Sr)、錫(Sn)、鎳(Ni)、釩(v)。正常情況下，這些微量元素通過(guò)機(jī)體的吸收、代謝、儲(chǔ)存、排泄等功能都能維持在一個(gè)正常的水平。
微量元素雖量微但對(duì)人體具有極其重要的生理功能，廣泛涉及到人體生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝、神經(jīng)活動(dòng)、免疫功能、酶及內(nèi)分泌活性等幾乎所有生命活動(dòng)過(guò)程，一旦這些微量元素?cái)z入不足、在體內(nèi)過(guò)量聚集或者微量元素間比例失調(diào)，都將引起嚴(yán)重后果。例如，人體內(nèi)有約1000種酶，其中70%以上的酶為金屬酶，一些微量元素就是某些酶的組成成份或活性基團(tuán)，一旦相應(yīng)微量元素?cái)z入不足，這些酶的活性就會(huì)下降而出現(xiàn)嚴(yán)重病理變化。以往，人們多注意微量元素的攝入不足，而忽視了微量元素間的比例失調(diào)，實(shí)際上，微量元素對(duì)機(jī)體功能的影響正是各種適當(dāng)量微量元素綜合作用的結(jié)果。
人體步入老年期以后，由于攝入、代謝以及排泄等功能的紊亂，微量元素的正常含量、比例都易于發(fā)生對(duì)機(jī)體有害性改變，從而引起一系列衰老性表現(xiàn)。例如Zn、Mn、Se和Cr等可以從基因表達(dá)水平來(lái)影響谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-pk)、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C)以及SOD和IgA等的含量水平，當(dāng)這些物質(zhì)含量低于正常水平時(shí)，可從多種途徑引起衰老。研究證明，Zn、Mn、Se、Cr、Co、Ge（鍺)、V等對(duì)脂代謝，Cr、Mn、Ni等對(duì)糖代謝， Zn、Se等對(duì)蛋白質(zhì)代謝都具有重要作用，一旦這些元素缺乏時(shí)，三大代謝將出現(xiàn)障礙，許多生理功能將隨之出現(xiàn)紊亂，幾乎所有的衰老性癥狀、體征都可隨之發(fā)生。
在所有微量元素中，以Zn、Mn、Se、Cu等較為重要，它們與保護(hù)生物膜、提高人體免疫功能、清除自由基、維護(hù)正常的代謝功能、調(diào)節(jié)血脂代謝防止動(dòng)脈硬化以及維護(hù)腦細(xì)胞能量代謝和改善腦細(xì)胞功能等具有密切關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)與長(zhǎng)壽有關(guān)的元素還有很多，這里不再一一列舉。
