衰老的生物学指标

1、衰老的生物学指标人的年龄可以分为生理年龄、心理年龄和历法年龄。历法年龄又叫做年代年龄、时序年龄和实足年龄，也就是说自出生后每过1年则增加1岁。心理年龄即指不同年龄层人群的心理特点各不相同。但是，心理年龄目前尚无明确的划分标准。关于生理年龄，即衰老的生物学指标，国内外已有很多研究，大体可分为解剖学指标、生理学指标和生物化学指标。1衰老的解剖学指标 衰老的解剖学指标包括身高、坐位身高、体重、指距(两臂展开时两中指端的最大距离)、胸围、呼吸差(用力吸气末和用力呼气末的胸围差)、腰围、皮下脂肪厚度、皮肤弹性、体表面积、脊柱变形程度、皮肤白斑、老年斑、白发数量、脱发程度、甲皱微循环情况、耳垂及人中长度、

2、眼裂大小、角膜老年环情况、角膜和晶体的浑浊程度、鼻毛白化率等。2衰老的生理学指标 衰老的生理学指标包括视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤痛温觉、肢体位置觉、震动觉、周围神经的传导速度及反应时间等神经系统检查；肺活量、最大通气量、深吸气量、1秒时间与时间肺活量百分比(即吸气末1秒钟内以最大速度呼出的气体量除以肺活量所得的结果，成年男性为82.14，女性为84.11，此数值与年龄呈负相关。也就是说，年龄越大，此数值越小)、闭合气量(主要反映小气道功能)与肺活量的百分比、功能残气量与肺活量的比等呼吸功能检查；标准肾小球滤过率(与肾血流量密切相关，随着年龄增长逐渐减低，90岁时可减至46)、标准肾血流量、内

3、生肌酐清除率、血清尿素氮定量检查、血及尿 微球蛋白检查、酸负荷试验等肾功能检查；血液流变学，如红细胞压积、全血粘度、血沉等，凝血指标，如血小板聚集性、血栓素A2、纤维蛋白原等，抗凝指标，如前列环素、抗凝血酶等，纤溶指标，如组织纤溶酶原激活物、纤溶酶原激活抑制物等血液系统的检查；外周血酸性非特异性酯酶标记的T淋巴细胞阳性率 (青年期最高，中年期显著下降，老年期最低)、刀豆A诱导的T淋巴细胞转化率、外周稳定性花环及活性花环形成试验、血清免球蛋白A、G、M和总补体活性、白细胞介素-2、白细胞介素-3等免疫功能的检测；血清性激素、甲状腺激素、肾上腺皮质激素、胰岛素、生长激素等内分泌功能的检查；骨皮质及

4、骨密度、肌力、闭目单腿直立试验等运动系统的检查等。3衰老的生化指标 衰老的生化指标包括血中自由基测定，过氧化脂质及脂质过氧化代谢产物测定，如丙二醛的测定(人体的细胞膜尤其是神经细胞膜含有较多的脂质，体内的自由基可以不同程度地破坏细胞膜，使脂质变成丙二醛而进入血液，所以血中丙二醛的含量可以间接反映细胞膜受到自由基损伤的程度)，红细胞中超氧化物歧化酶(超氧化物歧化酶具有抗自由基的作用，因而也具有延缓衰老的作用)的测定，血清总胆固醇、低密度脂蛋白及极低密度脂蛋白、高密度脂蛋白的测定，血浆白蛋白、球蛋白的测定，血清及头发的微量元素定量测定等。4人体生物学年龄的判定 由于影响人体老化的因素很多，各器官、

5、组织老化的程度也不同步，所以目前各国用以判定衰老的生物学指标亦不甚一致。美国衰老研究所只测定12项指标，即指尖震动的敏感度、灯泡序列记忆、用力肺活量、第1秒用力呼出量、交替指叩按钮时间、最高听觉频率、视调节能力、听反应时间、无需作出选择的视反应时间、无需作出选择的视觉运动时间、需作出选择的视反应时间。国内屈萌生等用视敏度等9项指标测定老化程度，并进行多元逐步回归分析，得出回归方程如下：生物学年龄二74.760.63(视敏度)+2.9(鼻毛白化率)0.38(听力)0.17(侧弯度)0.0021(肺活量)1.96(视记忆)+0.166(视记忆)。用此方法测出生物学年龄后，再与时序年龄比较，即可了解

6、老化的程度和速度。如果生物学年龄大于时序年龄则说明老化速度较快，程度较重，否则反之。应当看到，影响衰老的因素非常繁多，与衰老有关的生物学指标为也数不少，为此，到目前为止尚无较为理想的、得到公认的判定人类生理年龄的统一标准。因为生理年龄和心理年龄能更客观地反映人体的健康水平和功能状态，这方面的工作有待深入加以研究。拟衰老模型大鼠衰老指标变化的研究(英文) 前言：背景:利用D-半乳糖中毒法建立动物衰老模型已经多年,并在抗衰老药物的筛选和研究开发方面发挥了重要作用,但其衰老机制仍然不甚清楚。国内学者倾向于自由基衰老学说,但也缺乏相应的数据支持。目的:D-半乳糖皮下注射致Wistar大鼠亚急性衰老模型

7、衰老的变化。设计:随机对照的实验研究。地点、材料和干预:本实验在北京解放军空军总医院动物实验中心完成。20只雄性大鼠随机分为两组,每组10只。对照组皮下注射生理盐水,10mL/kg,1次/d;衰老模型组皮下注射D-半乳糖48mg/kg,1次/d。各组大鼠均连续给药42d,采血后分别测定各项衰老指标。主要观察指标:衰老对Wistar大鼠体质量、胸腺、脾脏系数、血象指标、血清超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)活性、过氧化脂质(lipidperoxidation,LPO)活性、血糖、胆固醇、三酰甘油浓度的影响。结果:与对照组比较,衰老模型组体质量增加比例降低,胸腺明显萎

8、缩,脏器系数减少(t=3。5,P0。01),血清中SOD活性明显下降(t=3。06,P0。01)。其他指标无明显变化。结论:D-半乳糖诱发的致大鼠亚急性衰老是探讨自由。BACKGROUND:The animal model of aging with the induction of D galactose leading to the subacute poisoning of animals has been established for many years and is playing an important role in the selection and research o

9、f drugs against aging.However,the mechanism of aging remains unclear.Chinese researchers think that aging may be resulted from the production of free radicals,but the related data are not sufficient. OBJECTIVE:To observe the changes of aging data of Wistar rats in the subacute aging model indu. 摘要：机

10、体衰老是一个不可抗拒的过程。长期以来，人们对此进行了广泛地研究，以探索其机制并设法来延缓此过程。然而，自然衰老是漫长的，若以自然衰老的动物模型来作为研究对象，存在自然周期长、参差不齐等缺点，不利于研究，因此需要借助实验手段使动物提前衰老。目前，衰老动物模型主要由啮齿类、鱼类、灵长类等动物复制而成。研究各类动物的自然属性及生理特点，并依据公认的衰老学说，制成接近临床衰老症状的动物模型，成为衰老及抗衰老药物研究的焦点。 关键词：衰老；动物模型；机制 2007年联合国经济和社会事务部发表了2007年世界经济和社会调查报告。报告显示，由于人口出生率下降和寿命增加，全球大多数国家正迅速进入老龄化社会，2

11、005年2050年，世界人口增加的一半为60岁以上的老年人，80岁以上人口将从9 000万增加到4亿，各种老年病也随之而来，因此，如何延缓衰老已成为世界各国学者研究的热点。 1啮齿类动物复制而成的衰老动物模型 1.1大鼠衰老模型 目前主要用注射D半乳糖、淀粉样蛋白(amyloid protein，AP)、辐照射线和去除胸腺来复制衰老的大鼠模型。在一定时间内，连续给动物注射大剂量D半乳糖，使机体细胞内半乳糖浓度增高，在醛糖还原酶的催化下还原成半乳糖醇，这种物质不能被细胞进一步代谢而堆积在细胞内，影响正常的渗透压，导致细胞肿胀和功能障碍，细胞发生凋亡，最终致使衰老的发生1。AP是老年痴呆(Alzh

12、eimers disease，AD)患者大脑中一种特有的蛋白，且与AD的病理形成过程密切相关，双侧海马内单次注射AP引起大鼠学习记忆功能下降，但AP具有神经营养和神经毒性的双重作用，即对一些未成熟的神经元有营养作用，而对那些分化发育成熟的神经元具有毒性作用，因此，该种模型具有较多争议。若在D半乳糖所致动物模型基础上，海马内注射AP可望成为一种更佳的衰老动物模型2。让大鼠辐照射线能使机体内产生多种自由基，从而它与生物膜中不饱和脂肪酸的弱键和不饱和键有高度的亲和力，并启动脂质过氧化物(lipid peroxidation，LPO)反应链，丙二醛(malonaldehyde；malondialdeh

13、yde，MDA)为主要中间反应产物，增加细胞的通透性，因此生物膜极易受氧自由基的攻击。同时，辐射也能使氧化酶和非氧化酶活性系统的防御机制减弱，白细胞总数和血红蛋白明显降低。大鼠的辐照吸收剂量为3Gy较为理想，辐照面积为2525 cm2，辐照源距动物高度为80 cm，每次辐照为4 min 53 s，连续辐照5 d能快速有效的建立衰老动物模型3。在衰老与抗衰老的研究中发现，免疫系统的功能状态与衰老的发生与发展有着十分密切的联系4。在模型复制中，用乙醚麻醉大鼠仰卧固定，沿胸骨正中线纵行切开皮肤1.0 cm1.5 cm，用眼科镊子分离皮下组织，再用眼科组织剪小心剥离并取出胸腺，缝合切口并在创口上滴加青

14、霉素5，继续常规饲养复制成衰老动物模型6。 1.2小鼠衰老模型 目前主要使用臭氧损伤和衰老加速小鼠(senescence accelerated mouse，SAM)作为衰老模型。臭氧作为强氧化剂，能与有机分子作用产生自由基，使细胞膜上不饱和脂肪酸发生LPO链反应，其产物作用于蛋白质分子及某些酶，使它们的生物活性受到影响。臭氧致衰老的动物模型在行为学、形态学以及LPO、单胺氧化酶活性、超微结构等方面的指标与自然衰老的动物极其相似。1996年周惠嘉等研制出制备衰老动物模型一种可控的臭氧装置，设备简单，操作简便，能较好的复制出衰老动物模型7。SMA为日本东京大学首次培育成功的快速老化小鼠，目前共有

15、12个亚系。不同亚系小鼠具有不同病理表现，其中许多具有与人类相似的病理学特征，并且小鼠遗传学信息丰富，与人类遗传学特征具有相似性8。SAMP8(prone/8)主要为中枢神经系统如皮层、海马等部位发生病理学变化为主，因此SAMP8是研究衰老和学习记忆功能良好的动物模型9。SAMP10主要是由脑萎缩引起的衰老，因此它是研究与衰老相关的神经元丢失及脑萎缩发生的有益动物模型10。SAMP1主要特征为免疫功能低下，SAMP2为肺部病理改变为主，SAMP3为变性性骨关节疾病，SAMP6为骨质疏松，SAMP9为白内障，SAMP11老化过程更为迅速，病理学改变主要为AP生成和肾萎缩。根据不同的研究目的，可选

16、用相应的SAMP系小鼠为研究对象。 2鱼类动物复制而成的衰老动物模型 与啮齿类动物相比，鱼类虽占脊椎种群的一半，但用于衰老模型的复制，国内报道并不是很多。近年来，国外陆续报道了用一些小型实验鱼复制衰老模型，取得了较好的试验结果11，且该模型提供的基础研究数据与人的衰老数据极其相似。目前的研究对象主要包括虹鳚鱼(guppy)、斑马鱼(zebrafish)和鱼将鱼(killifish)。虹鳚鱼有可能是最早用于衰老模型复制的鱼类，早在1961年Comfort A12就成功的将其作为衰老模型用于试验研究。Woodhead A D等13发现随着年龄的增长，虹鳚鱼的心室肌纤维逐渐丢失，大量的胶原蛋白沉积在

17、动脉球处，脑组织停止生长并有部分神经元失活，能较好的反映机体衰老指标。2006年Reznick D等14应用虹鳚鱼明确的阐述了衰老的机制和过程。斑马鱼是一种生活在印度的热带鱼，最初主要应用于组织胚胎学研究15。Gerhard G S等1617第一次把斑马鱼用于衰老研究，随后应用越来越广泛。2004年Keller E T等18在人类老年病研究中充分的利用该模型。Kishi于2003年和2004年分别报道了应用斑马鱼来研究衰老时机体功能的改变，积累了大量珍贵的数据，为老年病研究开拓了新的视角1920。鱼将鱼是另一种具有显著衰老特征的鱼类，鱼将鱼的寿命极短，大约只有3个月，有人认为这么短的寿命用于器

18、官衰老研究是不恰当的，但事实上这恰好为学者研究衰老机制和早老现象提供了良好的动物模型，通过对该模型的研究可以方便的记录衰老过程中组织学和行为学的改变2122。由于小型实验鱼具有繁殖能力较强，生命周期较短，遗传信息较稳定，衰老特征较明显等优点，在未来的衰老研究领域中可望成为新的宠儿。 3由果蝇属动物复制而成的衰老动物模型 20世纪以来，果蝇属动物在遗传学研究上扮演着重要的角色。最早可追溯到1901年Castle成功地将黄果蝇培养在实验室中，经过一个多世纪的研究我们对果蝇的遗传背景，生活习性及生命周期十分清楚。果蝇具有生命周期短，染色质组小，且器官复杂，内分泌系统完整等特点，这为我们研究衰老遗传学

19、和衰老机制提供良好的动物模型，尤其应用于衰老机制的氧自由基学说和代谢学说。2005年Tettweiler G等23将果蝇作为衰老动物模型研究了胰岛素受体和雷怕霉素底物两条途径在调解生命周期中的作用。自由基损伤是衰老机制中又一个重要学说。2006年Magwere T等24在果蝇上做了大量的实验，目的是为了寻找更好的途径来降低线粒体中的活性氧(reactive oxygen species，ROS)产生，主要是通过诱导SOD和过氧化氢酶(catalase，CAT)的生成，延长生命周期。衰老过程与各组织器官的生理功能改变有着密切的联系，2006年Koh K等25应用果蝇研究了睡眠与衰老的关系，研究表

20、明，随着年龄的增长睡眠时间变短，整个过程变成了许多片段，这主要是通过中枢神经系统中磨菇状体来调节睡眠时间的变化26。因此，果蝇为科研工作者探索衰老机制提供了良好的平台。 4其他衰老动物模型 由于衰老疾病的发病机制并不相同，决定了不同的衰老动物模型有着不同利用价值。最近有文献报道，线虫(C. elegans)作为衰老动物模型不仅具有可控的遗传信息，短的生命周期，快速的繁殖能力，还是研究错折叠蛋白在老年病发病机制中作用的最佳模型27。与其他衰老动物模型相比，灵长类动物具有无法比拟的优点，遗传学上最接近人类，用其建立的衰老模型在特征和发生机制方面能较全面的反映人类衰老基本情况，在未来的衰老和抗衰老药

21、物研究中该类模型有着无限的发展前景28。 5结语 衰老是生物体全身各组织、器官的退行性变化，是诸多病理、生理过程综合作用的结果，主要表现在免疫功能低下和代谢紊乱。如何延缓衰老的进程是人类长期以来进行生命科学研究的一个重要目标，这迫使一种能够完全再现衰老机制的动物模型应用于衰老研究领域。衰老动物模型的种类虽较多，但目前尚无一种模型可以完全再现衰老的主要病理、生化、神经递质及行为等方面的全部特征性变化。因此，只能根据不同的研究方向来选择不同的衰老动物模型。利用众多衰老学说和动物的特征来复制出一种完美的动物衰老模型，揭示衰老机制和研究抗衰老药物有着重要的意义。生物衰老(aging)是自然界一种复杂的具有不同器官和系统的一系列特定变化的生命现象，它是生命运动的自然过程，存在于任何生命的任何时期，只是不同情况下其速率与程度有所差别。科学家们对衰老的机制作了许多推测，提出许多假说，尽管这些假说都各自获得了一些实验证据的支持，但至今仍不能用一种假说全面地解释