植物叶片的衰老

1980年美国著名植物生理学家K.V.Thimann主编了《植物的衰老》一书,全书共分十章。分别介绍了整体植物和种子、叶、花、果实、真菌衰老方面的知识。综述了近一、二十年来研究植物衰老的文献,是一本值得推荐的专著。该书对衰老(Senescence或译为老化)所下的定义是:“导致自然死亡的一系列恶化过程”。一个生物如植物(一年或多年生)、动物或人的个体的某个器官,生命后期皆会出现衰老现象,最后终结于死亡。衰老和死亡是生物的必然终结,无法避免。但如能认识衰老的原因,推迟衰老的进程则是可能的。就植物叶片的衰老来说,当前在几种重要的农作物如水稻、小麦、棉花、油菜的某些推广品种中,生长后期皆出现不同程     

衰老的结构与功能变化

人们如果不是遭受到意外或致命疾病的侵袭而致早亡的话,都会经历衰老的时期。因此,人们对于衰老所引起的变化,它的起因以及防治等问题都会发生很大的兴趣。这些问题都是极其复杂的,许多科学家已经进行了大量的研究。在这里,只谈谈在衰老过程中,机体里所发生的一些变化,包括它们的结构改变和功能变化。衰老的结构变化外部变化从外貌上就可以看出老年人呈显出一些很明显的改变,如象白髪、秃顶、掉牙、皮肤的皺纹增多而且加深等。这些改变是很容易察出的。还有一些改变是需要细心的比较或者通过专门的研究才能了解     

衰老的定义及其量度

随着人生步入老年,头发逐渐白了,脸上皱纹增加了,眼花了,耳聋了,谁都会说,这就是衰老了。可是要给衰老下一个确切的定义,却不是那么容易。 日前看到D．Harman在一次国际学术会议上做的"衰老：现象和理论"的报告中,讲述了衰老的定义,今引述于下,供参考。 衰老是使死亡危险增加的各种各样的不良变化的累积。这些衰老变化导致两种情况：一是随着生命早期后年龄增长普遍见到的连续性变化;二是与此关连的疾病与死亡机率的进行性增加。衰老变化可以归因于发育、遗传缺陷、环境、病症,以及生而有之的因素即衰老过程,这些方面可能不是互不相关的。 很容易从生命统计数据中得到群体某一年龄个体的死亡机率,可量度该年龄(指生理年龄)人群衰老变化的累积平均数。同时该年龄死亡机率随时间而变化的速度也可量度衰老的平均速度。 群体的死亡机率决定了出生时的平均预期寿命(average life expectancy at birth,ALE-B)。ALE-B是健康、有作为生命时段,即功能性生命时段的粗略量度。 (雨京)     

干细胞衰老的表观遗传调控

衰老是机体随着时间推移而表现的一种各组织器官退化,最终导致细胞乃至个体死亡的进程。干细胞的衰竭、功能缺失及表观遗传的改变被认为是衰老的驱动力。对模式生物及人类衰老的研究发现,相对于基因决定,表观遗传改变在寿命影响中起到更为重要的作用,饮食、运动等环境因素会引起细胞表观遗传的改变,包括DNA甲基化水平改变、组蛋白翻译后修饰改变、染色质重塑、非编码RNA调控等,最终会对细胞乃至个体寿命产生影响。该综述主要是对表观遗传改变影响细胞衰老的最新发现进行概述,并且尝试对可能的能够延缓或者实现健康衰老的策略进行总结探讨,期望为以后尝试延缓衰老及实现健康衰老提供潜在的干预靶点。     

铁死亡与衰老

铁死亡(ferroptosis)是Dixon等人在2012年首次提出的一种新的细胞程序性死亡方式,它以细胞内铁水平过载和氧化性损伤为主要特征。衰老(aging)是由多种因素共同导致的不可避免的一种生理功能逐渐退化的过程,随着细胞衰老的进行,机体组织器官的生理功能会出现渐进性紊乱和衰退,从而增加机体患病和死亡的风险,例如,神经退行性疾病、癌症和心血管疾病等。目前,已经陆续有学者发现铁死亡与衰老之间存在千丝万缕的联系,特定类型的细胞衰老以及衰老相关疾病有时会伴随着细胞铁死亡的相关特征。但是,铁死亡与衰老之间是否存在因果关系,目前并未定论。本文综述了铁死亡与衰老的特点,并对两者之间的共有特征进行总结,例如,DNA损伤、氧化还原稳态失衡和线粒体功能障碍等。另外,本文还讨论了铁死亡与部分衰老相关疾病的联系,包括帕金森症、阿尔茨海默症,以及部分癌症。本文通过对铁死亡和衰老两个领域之间潜在的联系进行分析和总结,可以为铁死亡与衰老的基础性研究提供新的视角,进而为相关临床疾病的治疗提供有价值的线索。     

四种叶菜衰老期间呼吸、乙烯产生、IAA和过氧化物酶的变化及其相互关系

结球白菜、结球甘蓝和菠菜在衰老期间的呼吸强度逐渐上升,后期下降,呈有峰型变化,而结球生菜的呼吸强度随衰老而下降,呈无峰型变化。外源乙烯使前三者的呼吸峰提前,但不改变其变化趋势,使后者出现呼吸峰。衰老期间内源乙烯均上升;过氧化物酶活力增加,IAA含量下降,两者存在极显著负相关。幼叶乙烯生成与IAA含量相关,老叶乙烯生成不受IAA水平影响。     

营养胁迫诱导的油菜子叶衰老过程中IAA氧化酶和细胞分裂素氧化酶活性的变化

以离体油菜子叶为材料,研究了营养胁迫诱导的子叶衰老过程中吲哚乙酸氧化酶(IAA氧化酶)和细胞分裂素氧化酶活性的变化。在光照条件下,离体子叶在不含任何无机元素的0．8％的琼脂中培养9d后,出现明显的衰老迹象(叶绿素含量下降,丙二醛含量上升),15d时完全死亡。在营养胁迫诱导的衰老过程中,IAA氧化酶和细胞分裂素氧化酶的活性表现出相似的变化趋势,在诱导处理1d时,两种酶的活性均比处理前有明显下降,之后又随着衰老进程逐渐上升。IAA氧化酶活性在诱导处理11d时达到高峰,超出处理前30％以上;比对照高出1倍以上;而细胞分裂素氧化酶活性在诱导处理13d时达到高峰,比对照高出3倍以上,也超过了处理前的水平。衰老过程中IAA氢化酶和细朐分裂素氧化酶活性的上升可能是导致内源激素含量下降的重要原因。     

蚕豆叶片发育与衰老过程中超氧物歧化酶活性与丙二醛含量变化

蚕豆植株叶片随茎节自上而下表现出明显的发育与衰老顺序,可作为衰老特征的是叶绿素和蛋白质含量明显下降。蚕豆叶中SOD活性主要定位于12 000× g离心后所得的上清液和叶绿体组分。衰老叶片的SOD总活性和叶绿体组分的相对活性都有所下降,SOD同工酶谱也发生了改变。O_2~ 产生速率随叶龄增大而稍上升;而MDA含量在叶片外观表现枯黄衰老征兆前就急剧上升。可能因为衰老叶片过氧化氢酶活性大幅度下降与SOD之间的不平衡,致使O_2~ 代谢中间产物累积而引起膜的损伤.     

水稻叶片衰老过程中氨肽酶活性的变化

水稻叶片中存在着氨肽酶,其最适反应pH和最适反应温度分别为8.2℃和40℃,酶促反应的产物量在最初30min内与时间呈直线相关。 水稻叶片衰老过程中叶绿素和蛋白质含量下降,而氨肽酶比活上升;用植物激素延缓或促进叶片衰老蛋白质降解的同时也抑制或促进了氨肽酶比活的上升,说明氨肽酶在水稻叶片衰老蛋白质降解过程中起一定的作用。根据水稻叶片衰老过程中大分子化合物和叶片外部形态的变化,可将叶片衰老过程划分为缓衰期、急衰期和竭衰期。     

香石竹花瓣对乙烯的敏感性与蛋白质合成

基因转录抑制剂α-amanitin和蛋白质合成抑制剂cycloheximide完全抑制了香石竹(Dianthuscaryophyllus L.cvs.White Sim and Sandrosa)花瓣对乙烯反应的症状,包括花瓣卷曲和细胞膜离子渗漏增加。观察到花中蛋白质合成能力随着花的衰老而降低,花对乙烯的敏感性随花的衰老而增加。但是用乙烯合成抑制剂aminooxyacetic acid(AOA)预处理切花,则改变了花对乙烯敏感性的变化趋势。常用的香石竹品种D.caryophyllus L.cv.White Sim花经AOA处理后,对乙烯的敏感性随着花的衰老而下降。这些结果揭示花对乙烯的敏感性可能受蛋白质合成能力影响。     

心脏衰老与线粒体治疗

随人口老龄化进程加速,由心脏衰老引发的各类心血管疾病已成为不可忽略的健康问题。心脏中,约95%的ATP来源于心肌线粒体,以维持心脏泵血功能。线粒体功能障碍可导致心肌能量不足,心肌细胞受损死亡或心肌衰老。因此,线粒体的功能完好对于维持心脏正常功能具有重要作用,并被认为是心脏衰老的一个关键特征。本文对心脏衰老与线粒体功能障碍进行综述,主要概述了衰老心脏的特征,衰老心肌细胞线粒体结构与功能的变化,重点阐述线粒体功能障碍导致心脏衰老的5大因素,包括线粒体形态数量的改变,线粒体DNA突变,线粒体质量控制失败,线粒体酶的改变,线粒体相关代谢产物及应激信号的变化。总结了靶向线粒体的心脏衰老治疗方式及作用机制,同时探讨了靶向年龄相关的线粒体治疗心脏衰老的现状和未来方向。     

寿命与遗传

人为什么会衰老 ?机体衰老时为什么容易生病呢 ?科学家们在探索衰老之谜时发现 ,寿命与许多因素有关 ,包括内在的遗传因素和外在的环境因素 ,其中最主要的还是与遗传因素有关。1　细胞的寿命细胞是生物体的基本组成单位 ,因此 ,在寿命问题的研究上也必须从细胞的寿命着手。实验证实 ,各种细胞如果能保持它的正常分裂能力 ,那么这类细胞就不会衰老 ,例如单细胞生物变形虫、革履虫和单细胞藻类就是如此 ;而分化很高的神经细胞 ,一般说它的分化能力已丧失 ,所以最后必然要死亡。由此可见 ,细胞的分裂和保持分裂能力 ,与寿命和衰老很有关系。根…     

与衰老相关的基因突变体klotho

有一个罕见的基因称为ｋｌｏｔｈｏ ,其在小鼠的衰老中起作用 .现在对 3个人群进行的分析中发现 ,ｋｌｏｔｈｏ突变体在老年人中比新生儿更为盛行 ,提示该基因影响人的衰老或老年病的发生 .该基因首次引起人们注意是在日本科学家在一种品系的小鼠中 ,该基因意外失效了 .这些小鼠在出生后几周内似乎是正常的 ,但之后就发生疾病 ,包括动脉硬化、不育症、肺气肿以及低骨密度 ,并在 8～ 9周内死亡 .而正常的小鼠则能活 2～ 3年 .研究者推断 ,这些变体小鼠是提前衰老的 .这些折磨小鼠的疾病在老年人中是常见的 ,但在老年小鼠中却不常见 .ｋｌｏｔ…     

植物叶片在衰老期间膜结构变化研究进展

引起生物体的器官或某一部分最终走向死亡的变化即为衰老(senescence),所有高等植物在其生活史上的任何阶段,或在任何结构水平上,衰老均可发生。衰老作为植物生长发育中的重要事件,受到研究者们的极大关注。1908年minot首先对植物的衰老进行了研究,对植物器官衰老研究最多的是叶片和子叶,一般地,子叶的衰老与叶片的衰老没有本质的差异。     

苯肼对红细胞在体衰老过程中微观流变特性的影响

在Brunara等人用苯肼使动物造成急性溶血性贫血的方法基础上,建立一种由急性溶血性贫血后,而诱发家兔幼红细胞增多的非正常生理状态的红细胞在体衰老模型,继而研究新生红细胞从产生到死亡死亡过程,即衰老过程的流变学特性的变化规律。通过对新生红细胞的压积、变形、取向及与之相应的全血的粘度、血沉等指标的连续60多天的监测,发现红细胞在衰老过程中的微观流变学特性确实有明显改变。红细胞在体衰老过程中微观流变特性逐渐变差。     

秀丽线虫胰岛素类生长因子和雷帕霉素受体信号通路对衰老的调节作用

衰老表现为随着时间推移而带来的功能上的衰退和死亡率的上升.利用模式生物,研究人员已经证明,衰老受高度保守的信号通路所调控,而且遗传与环境因素的改变可以显著延长寿命并延缓功能上的衰退.作为一种模式生物,秀丽线虫由于其遗传操作的简单性以及基因组的高度保守性,已被广泛应用于现代生物学研究中.许多关于衰老的分子机理最初是在秀丽线虫中被阐明的.本文总结了秀丽线虫中高度保守的胰岛素类生长因子(IGF-1)和雷帕霉素受体(TOR)这两条信号通路调控衰老的研究进展,并对未来的研究方向展开了评述.     

综述: 秀丽线虫胰岛素类生长因子和雷帕霉素受体信号通路对衰老的调节作用

衰老表现为随着时间推移而带来的功能上的衰退和死亡率的上升.利用模式生物,研究人员已经证明,衰老受高度保守的信号通路所调控,而且遗传与环境因素的改变可以显著延长寿命并延缓功能上的衰退.作为一种模式生物,秀丽线虫由于其遗传操作的简单性以及基因组的高度保守性,已被广泛应用于现代生物学研究中.许多关于衰老的分子机理最初是在秀丽线虫中被阐明的.本文总结了秀丽线虫中高度保守的胰岛素类生长因子(IGF-1)和雷帕霉素受体(TOR)这两条信号通路调控衰老的研究进展,并对未来的研究方向展开了评述.     

科研快讯

<正>《自然》:并非所有物种都因衰老而加速死亡欧登塞市南丹麦大学生物学家Owen Jones 12月8日发表在《自然》杂志上的一项针对46个物种的标准人口统计学模式的对比表明,物种关于"老龄化战略"的巨大多样性挑战了随着年龄的增长,进化不可避免地导致衰老,或死亡率和繁殖力恶化的概念。孔雀鱼、水蚤只能活数天或数周,但它们通常与更长寿的动物一样,例如人类,死亡率会随着年龄的增长而大幅增加。然而其他一些动物,例     

谈谈植物的衰老

植物的衰老是指一个器官或整个植株的生命功能衰退、最终导致自然死亡的一系列变化的过程。衰老和死亡是植物的必然终结,认识衰老的原因,设法推迟衰老的进程是可能的。例如,水稻、小麦、棉花和油菜等作物的生长后期,由于肥水条件不良,常出现不同程度的早衰现象,影响...     

脑衰老机制与脑疾病的关系

衰老是人类生命过程的必然规律,是不可抗拒的自然现象.神经系统是重要的机能调节系统,也是受衰老影响最大的系统之一,衰老的脑组织会产生一些特征性的改变,了解这些改变及其分子机制对衰老的研究具有重要意义.本文就近年来脑与衰老的研究进行综述,以进一步探讨脑衰老和脑衰老相关疾病的机制.