所有的人都难逃年迈、衰老而死亡的命运。我们为什么衰老？不老不死是不可能的吗？衰老的真面目还几乎全不明了。最近发现存在着使细胞变老的基因成为议论纷纷的话题。不久的将来，也许能解明老化的秘密。
人随着年龄增大而衰老，不久之后死去。不仅是人，所有的生物都有各自的寿命，这是自然规律。从远古以来，“永远年轻”、“不老不死”便是人类的最大愿望。但是没有人能摆脱老化与死亡的命运。然后，突变成癌的细胞却竟然能不死而继续生存下去。例如，有种叫做Hela 的细胞，是1951年从子宫颈癌的患者身上取下来的癌细胞。提供此细胞的女患者早已去世了，可是Hela细胞却在培养器中继续增殖着，并用于研究。如果假定形成我们身体的细胞具有永远生存的性质，那么寿命究竟会怎样呢？我们为什么衰老呢？
寿命有一百岁大关
日本是世界上长寿人口比率最高的国家。1990年，日本人的平均寿命男性为75. 86岁，女性为81. 81岁。而1960年，男性的平均寿命为65. 32岁，女性为70. 19岁。由此可知，在30年的期间里日本人的寿命延长了10岁以上。那么，日本人的寿命今后还能继续不断地延长下去吗？似乎并非如此。人的寿命过100岁左右时似乎要碰壁的。例如，现在在日本100岁以上的有3，600人，可是，107 岁以上的仅有30人，110岁以上的人则屈指可数了。今后，平均寿命也许能延长一点，可是大概只能接近100岁大关。有人说，随着医学进步和生活环境的改善，人能活到120岁；但寿命上有壁垒的说法不能否定。我们只能活到一定的岁数，原因是人的身体总要老化的。身体一旦老化，全身会呈现出各种变化。如头发脱落变白；皮肤失去弹性，增加皱纹；视力衰弱，眼睛的水晶体发生混浊，导致白内障；骨头变脆，易得骨质疏松症；血管变硬，引起动脉硬化；免疫机能也逐步衰退；脑的神经细胞数量减少，出现老人痴呆症那样的症状。这样的老化现象是不可逆的，不能再返回到年轻时的状态。
追究老化秘密的各种学说
为了说明为何老化，迄今有不少学说。将它们大致划分的话，可分为“程序说”和“非程序说"。“程序说"认为老化和死亡是预先规定在生物身体里的；“非程序说”则认为是由于产生各种障碍和内部原因的积累而引起老化的。“非程序说”认为，在造成老化的原因中有DNA （脱氧核糖核酸）的变化。负载着遗传信息的DNA在每次细胞分裂时被复制，复制时往往发生错误，如由于错误的积累及放射线和化学物质的作用而使DNA发生变化的话，就会产生异常的蛋白质，认为这就将导致老化。在信息从DNA转录给RNA （核糖核酸）及合成蛋白质的过程中也会发生错误，从而也可能形成异常的蛋白质。
还有的学说认为，压力紧张和废物的蓄积也是老化的原因。
引人注目的是“活性氧学说"。我们呼吸时吸进来的氧燃烧食物而得到能，氧气最终还原为水。有一部分氧不能被完全还原，而形成过氧化氢、超氧化物和羟基自由基等活性氧。活性氧反应强烈，会损失生物体。现已明了这种活性氧与老化似乎有关系。例如，平均体重氧消费量越多的动物，其寿命越短。即便是同种生物，氧消费量增大的话，寿命也将变短。
导致老化的因素不是一个？
东京农工大学农学院的藤本大三郎教授注目于“架桥学说”或称为“交联学说"，这个学说认为骨胶原的恶化引起老化。骨胶原是结缔组织的主要成分，它决定内脏器官（脏器）强度、硬度、弹性。结缔组织随着年龄的增大而变硬，进而失去弹性。原因是形成骨胶原的分子之间产生了架桥所致。藤本教授说：“很有可能细胞外的骨胶原老化影响到细胞内部”。动脉硬化、骨质疏松症、关节炎等主要的老人疾病好像都和骨胶有关。“这是和金属放长久了就生锈一样的现象”。
在程序学说中，老化基因成了话题。此外，还有别的说法，即认为脑内有控制老化的“钟”。 程序学说和非程序学说的想法是不一样的，非程序学说所提出的各种老化因素可以说是从各个侧面来研讨老化现象的；而程序学说则试图对藏在老化现象的基本因素加以说明。因而，随着细胞和基因水平上的研究进展，两者肯定会在某一个点上连接起来。
细胞也要老化，细胞也有寿命
人们认为生物的老化与构成生物体的细胞自身的老化有关系。1961年美国生物学者莱昂纳德 · 黑夫利克发现人的培养细胞分裂50次左右就死亡，这说明细胞原本也是有寿命的。年轻人的细胞在分裂50次、40岁人的细跑在分裂40次、80岁人的细胞在分裂30次之后死亡，由此看来，人的个体的老化和细胞的老化好像有着某种关系。
沃纳综合症是一种遗传病，该综合症患者比一般的人老化得快。从这些患者身上取出来的细胞与同龄正常人的细胞相比，分裂次数少。这也表示个体的老化和细胞水平的老化存在相关。
存在着促使细胞老化的基因
那么细胞水平的老化是由什么原因发生的呢？“老化原因”的存在倍受人们的关注，从癌症研究的过程中得知存在着促使细胞老化的基因。所谓癌细胞就是正常细胞发生了突变，变成无限增殖的细胞。癌细胞能侵蚀旁边的组织并转移到别的部位去继续增殖。癌细胞不死，永远增殖。本来该老化而死亡的细胞，为何获得了不死的生命呢？老化的秘密，大概最终躲藏在这附近。进入80年代，连续不断地发现致癌基因的存在，在基因水平上对癌的研究取得了进展。大约在3年前，还发现了阻止细胞癌化的“ 抑制癌化基因"。人的正常细胞在其变为不死化的癌细胞的过程中，受这些基因的影响。冈山大学医学系难波正义教授和加纳良南助教研究组用培养细胞研究人的细胞变成不死化的过程，当SV40T等强力的癌基因被插入到小鼠等细胞时，细胞就很容易变成不死化。这是癌基因表达使细胞无限地增殖所致。但是，即使把癌基因插入到人的细胞中，也很少变成不死化。仅得到分裂次数超过50次，寿命延长的效果，不久还是要死亡的。即便用照放射线等别的方法，细胞的寿命可以延长，但仍达不到不死化。加纳说： "人 的细胞具有和小鼠细胞不一样的不死化机制。”在人的细胞中具有阻止不死化的强大的机制起着作用。人的细胞很难变成不死化，可以认为有使细胞老化而死亡的基因在起作用。癌细胞即使要增殖细胞，但老化基因使其停止作用。如果有某种原因，使老化基因发生突变而不起作用，则细胞就能变成不死化了。
起制动器作用的老化基因
老化基因还没发现，但其候补者也许存在于抑制癌化的基因群里。癌基因使细胞异常增殖，而抑制癌化的基因则相反，它是使细胞停止增殖的基因。抑制癌化基因的作用和老化基因的作用有共同之处；抑制癌化基因似乎与细胞分裂增殖的一连串周期有关。例如，由抑制癌化基因制造的叫做Rb的蛋白质，在细胞还未进行分裂活动时起作用；可是一旦DNA开始合成，染色体加倍时，该蛋白质被磷酸化而不起作用，这一点已研究明白。在分裂成两个细胞时，磷酸化消除再开始起作用。在年轻人的细胞里，老化基因制造的蛋白质也或许同样轮流地进行磷酸化和脱磷酸化。可是在高龄的细胞里，老化蛋白质不受磷酸化，于是就阻止细胞分裂。东京理工大学小田钩一郎教授说，“老化基因可以认为是汽车的制动器”，“老化的细胞一直是处于刹车状态，所以不能分裂”。关于老化基因不起作用的过程，小田教授对有关文献中报告的癌基因的蛋白质和抑制癌化基因的蛋白质结合而停止作用的现象表示关注。也许老化基因中也有同样的机制在起作用，于是造成细胞不死化。小田教授的研究室正对老化和不老化的细胞进行比较，以寻找在老化细胞里表达而在不老化细胞里不表达的基因。因为这个基因就可以认为是老化基因。迄今为止，已发现了几个这样的基因，并正在对它们进行分析。
失掉老化基因时，细胞发生不死化
老化基因好像不是一种。学者认为有几种基因群：决定细胞分裂50次就为其寿命的基因；细胞分裂50次时，阻止再进行分裂的基因；保持老化状态的基因等。现在推断至少有4种基因群，年轻和老化的细胞混在一起时，年轻的细胞停止分裂。由此可知，老化基因是起“显性”作用的基因。所谓显性是指一条染色体上的基因由于某种原因缺失或突变而不起作用，另一个同源基因存在的话就能显现其性质。除非两个染色体上的老化基因全部缺失，否则就会使细胞老化。冈山大学的加纳等人用第11对染色体（上面有控制老化基因的基因）中的一条失去功能的细胞进行了不死化试验。将SV40T癌基因插入到这个细胞中去时，就会导致细胞发生高频率的不死化。旨在使细胞增殖的癌蛋白质和旨在阻止细胞分裂的老化蛋白质互相竞争，使染色体发生突变的机会多起来。此时，载有老化基因的两个染色体同时发生突变，两个老化基因均丢失的话，细胞就进行不死化。加纳等人在此老化细胞内发现了进行特异表达的未知基因，他们目前正对此未知基因进行分析。
探索生命本质的研究
根据对细胞不死化（和老化相反）现象的研究，人们才开始了解老化的真正面貌。虽然还没有发现老化基因，可是找到了从基因水平，上解释老化现象的线索。人的寿命是由老化基因决定的吗？老化基因是不是反过来保护人免受癌的攻击呢？不老不死能办到吗？即使不老不死办不到，但也许可能在某种程度上控制老化。如果细胞具有永远生存的能力，那么由于老化基因强力作用而使细胞老化，老化进而死亡是生命的本质，还是持续生存下去是生命的本质呢？对于凡有生命的生物来说，“死” 究竟是什么呢？可见，老化的研究也是探索生命本质的研究。
[Newton，1992年10月号]