關於細胞衰老的原因和阻止細胞衰老的設想是否可行？

01-02

關於細胞為何會衰老，在網上查了下，貌似還沒有明確的答案。
個人構想了幾個實驗，應該會有人已經做過，希望有關人士解答下。
1.細胞衰老是細胞核還是細胞質衰老？
個人傾向於細胞核的衰老，記得小時候看到有書上說克隆羊多利的壽命比正常的羊短很多，可以猜測細胞衰老應該和細胞核有關，但是從這個現象來看並不能排除細胞質的因素。
2.是否可以設計一個實驗，實驗組1是老細胞核新細胞質，實驗組2是新細胞核老細胞質。

按照預期實驗組1的細胞應該很快衰老死亡或者發生癌變，而實驗組2的結果就很重要，如果其中的細胞與正常年輕的細胞具有同樣的分裂次數，那麼證明細胞核在細胞衰老中起關鍵作用，細胞質並不重要。
3.如果第二步中證明細胞質和細胞衰老關係不大，而從幹細胞誘導分化為特殊用途細胞（比如肝臟細胞，腦細胞）存在困難，是否可以考慮對經過一定分化次數的特化細胞替換細胞核，形成新的具有活力的細胞，這個的意義在於可以製造人工肝臟之類的東西了。。
本人在生物學上是個外行，以上均是個人的一些意淫，應該存在一些不切合實際的地方。。還望高手來答疑解惑。

咳咳，沒人邀自己跑過來了，雖然不是生物專業，但上個學期還是學過＜細胞生物學＞，憑著一點點記憶來回答，若有漏洞錯誤，歡迎大神來指教。

關於細胞衰老，至今也沒有一個統一的學說可以解釋，倒是設想和學說越來越多（所以說那些科學家真是閑的蛋疼幹嘛搞這麼多(Ｔ＿Ｔ）比較經典的學說有以下幾種：

1.DNA損傷修復學說，大概就是DNA會受到各種因素損傷，而細胞的這種修復損傷DNA的能力會逐漸下降

2.衰老基因學說，大意就是有種衰老基因的東西決定細胞衰老（衰老基因：怪我嘍！）

3.端粒-端粒酶學說，這個高中生物都講過，在此不復贅述（其實只是想偷懶ヽ(；▽；)ノ

4.自由基學說，大意就是細胞在生物氧化過程中產生一些帶自由基的產物，自由基具有很強氧化性能使酶和蛋白質失活ーー這可是很嚴重的後果啊，而細胞不斷在產生自由基但我們卻一直沒有在壯年時撲街，這可是多虧了體內的還原性物質的存在＼(^o^)／谷胱甘肽！好樣的！（原諒我一生不羈愛亂扯）

以上就是國際上主流的幾種細胞衰老學說，因為爪機打字麻煩就沒有詳細科普，感興趣的可以自行search一下

---------以下才是正文你信嗎？---------

1.關於題主的第一個問題，上述幾種主流學說（除最後的自由基學說）都是認為細胞衰老是由於基因或DNA的原因，也就是細胞核水平的因素造成的。我們可以這麼認為，造成細胞衰老的因素先在細胞核上表現，再由細胞核調控引起細胞質的衰老。從時間上看細胞核衰老早於細胞質的衰老，事實上細胞核的衰老早在細胞出生時就已經由遺傳信息決定了。比如說紅細胞的壽命只有短短几天而心肌細胞的壽命則要長的多。因此，有理由認為細胞核衰老才是造成細胞衰老的直接原因，根本原因還是體現在遺傳物質和遺傳信息上。

2.雖然細胞質的衰老是由細胞核的衰老引起的，但並不能說細胞質不重要。因為細胞整體的衰老需要細胞質衰老來體現。比如說，老年皮膚色素斑增多是由於脂褐質的逐漸增多，而脂褐質逐漸增多是由於細胞質的衰老導致溶酶體的消化功能減退不能溶解脂褐質造成的，單單是細胞核的衰老並不能體現出細胞衰老的狀態。當細胞質內的細胞器衰老到不能完成各項生命活動與代謝時，細胞就會凋亡。

3.這個...設想...如果你為這個特化細胞提供完全符合的環境，理論上可以。只要細胞核能利用環境重新＂造出＂一批細胞器並使它們能按照＂指令＂完成各項生命活動。因為衰老細胞質內的細胞器也會衰老到不能完成生命活動，想要讓這個特化細胞繼續正常工作就需要新的細胞器，這又會牽扯到各種細胞器的形成......總的來說，細胞核如果是BOSS那麼細胞質中的各項細胞器就是員工，只有他們保持協調性才能齊心協力共同完成。

（題主對不住感覺我把你題干中的細胞質全部替換成包含細胞器的細胞質這麼一個整體了，畢竟，細胞質也是同時包括細胞質基質和細胞器的）

這些也都只是我的片面之詞，待會下午生化課會去找老師討論一下再來補充。也歡迎大家前來指教

從我學過的角度來說一下吧，以下答案全部來自翟中和細胞生物學第四版內容的總結。

一、細胞衰老的概念及其特徵

細胞衰老一般的含義是指複製衰老，即體外培養的正常細胞經過有限次數的分裂後，停止生長，細胞形態和生理代謝活動發生顯著改變的現象。迄今為止，除了癌細胞以外，來自不同生物、不同年齡供體的原代培養細胞均存在複製衰老現象。

1958年Hayflick和Moorhead將已分裂40次的男性成纖維細胞和分裂10次的正常女性纖維細胞混合培養，同時用單獨培養的細胞作為對照；當單獨培養細胞停止分裂時，檢查混合培養細胞，發現僅剩下了女性成纖維細胞。這一實驗說明細胞停止分裂是由細胞自身因素決定的，與環境條件無關。Hayflick同時注意到了正常細胞具有有限的分裂次數，而癌細胞能在體外無限增殖。

後來，學者們將這個有限的分裂次數叫做Hayflick界限。

對於體外培養細胞的細胞衰老研究，當前常用的生物學特徵有兩個：一是生長停滯，細胞分裂停止，並且這種停滯是不可逆的，即使添加生長因子也無濟於事

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繼續寫（＊￣︶￣＊）

二是衰老相關的β-半乳糖苷酶的活化。β-半乳糖苷酶是溶酶體內的水解酶，通常在pH4.0的條件下表現活性，而在衰老細胞中pH6.0條件下就表現出活性。隨著培養細胞傳代次數的增多，細胞群體中表達衰老相關的β-半乳糖苷酶的細胞日益增多。將細胞固定後，用pH6.0的β-半乳糖苷酶底物溶液進行染色，就能明顯區分年輕細胞和衰老細胞。

二、細胞衰老的分子機制

1、複製衰老的機制（端粒學說）

歇了一天回來繼續寫。。。

體外培養的人胚胎細胞的倍增是有次數限制的，並且正常細胞凍存後仍然記得以前複製了多少次，繼續複製的次數累計與與未凍存的細胞一致。於是為了解決這個問題，人們提出了隨著複製不斷縮短的DNA末端可能是正常細胞有限分裂次數的原因。

1978年有人發現了四膜蟲的端粒由TTGGGG重複序列構成，而哺乳動物細胞的序列是類似的TTAGGG ，從而使端粒長度得以測算。

2、壓力誘導的早熟性衰老

手機打字好累我歇一會接著寫。。

我見過的aging大牛沒一個是在做telomere的，因為正常情況下細胞在還沒達到複製次數極限前，就已經衰老了，研究這個對aging沒多大意義，對cancer意義倒是重大。說穿了，telomere只是與aging有相關性。而且我個人的質疑是，telomere如何解釋aging是一個漸進式的過程？單獨研究體外培養的細胞的衰老說明不了任何問題。

那麼非增殖細胞呢？除了分裂衰老之外，不用分裂的細胞，比如神經細胞，又是為什麼會衰老呢？