第十八章 衰老和退行性疾病的分子機制 自測題

（一）名詞解釋

1.自由基(free radical)

2.細胞凋亡（apoptosis）

3.端粒(telomere)

4.早老性痴呆（Alzheimer』s disease）

5.帕金森病（Parkinson』s disease）

（二）簡答題

1.試從不同學科角度概括衰老的內涵。

2.從分子生物學角度列舉5種衰老學說。

3.簡述衰老與線粒體DNA之間的關係。

（三）論述題

以早老性痴呆為例，說明老年退行性病變的分子機制。

參考答案與提示

（一）名詞解釋

1.是對外層軌道上具有單個不配對電子的原子、原子團和分子的總稱。包括氧自由基、脂性自由基和其他（如NO）。是一種活性很高的分子，危害人體健康，與許多疾病有直接的或潛在的聯繫。

2.環境的生理性或病理性刺激信號引發細胞產生有序的死亡過程。其細胞形態的變化與壞死有明顯的不同。凋亡的細胞會形成凋亡小體，不引起炎症反應，不影響其他正常細胞。

3.是真核生物線形染色體末端的一種特殊結構，具有保護DNA雙鏈末端，使其免遭降解及彼此融合的功能。由於線形DNA分子不能在末端核苷酸之外合成RNA引物，因此端粒的平均長度隨著細胞分裂次數的增多及年齡的增長而變短，可導致核染色體穩定性下降，並導致衰老。

4.是一組原因不明的中樞神經系統原發的變性疾病，常發病於老年期或老年前期，多起病緩慢，但發展較快，以進行性智能缺損為主要臨床表現。本病無自發緩解和病情平穩期，一般起病後2～8年患者即死於嚴重感染或全身衰竭。AD腦部病理改變為瀰漫性腦萎縮、腦室擴大、腦回增寬、神經元大量脫失，並可見老年斑、神經元纖維纏結和顆粒狀空泡小體等。膽鹼乙醯化酶及乙醯膽鹼含量明顯減少。

6.是一種慢性進行性腦變性疾病,起病隱匿，以震顫、肌強直及運動徐緩為臨床主要表現。病理改變主要在黑質和蘭斑，黑質神經細胞變性導致的多巴胺缺乏，是引起本病的關鍵。病情呈持續性進行性加重，多因全身惡液質狀態和併發症而致死。

（二）簡答題

1.

(1)衰老是機體發育成熟以後，隨著時間的推移所出現的、多種因素聯合作用的退行性變化及其功能衰退的過程。

(2)衰老是隨著年齡增長而出現的一系列生理學和解剖學方面的變化，個體細胞、組織、器官功能呈現減退的狀態。

(3)衰老是機體對內、外環境適應能力逐漸減退，使得機體無法經常保持內環境穩定性和自我修復能力失調的狀態。

(4)衰老是分子水平上出現微小變化的綜合表現，是基因突變積累的結果。

(5)衰老是機體的各種功能、感受性及能量都出現退行性變化的積累。

2.

(1)程序衰老學說認為衰老同發育、生長及成熟相似，都是由遺傳所規定、按時空順序表達出來的生命現象。

(2)錯誤成災學說認為細胞在合成結構蛋白過程中會隨機地發生錯誤，錯誤的不斷重複，導致錯誤按指數增加，造成錯誤的災難，使細胞乃至個體衰老、死亡。

(3)自由基學說指衰老過程源於自由基對細胞及組織的損害。在生物代謝過程中自由基不斷產生，並對自身組織發揮毒性作用。

(4)細胞凋亡學說細胞凋亡與胚胎髮育、維持細胞數量的恆定、控制細胞增殖、分化及癌變均有密切關係。受多種基因共同調控，也稱為程序性死亡，是由基因控制的生理性主動衰老過程。

(5)端粒學說人的體細胞的端粒最初的長度大約17000 bp，每傳代一次，端粒就縮短50 bp～200 bp。當端粒縮短到2000 bp～4000 bp時，正常人雙倍體細胞就不能再進行分裂，細胞受阻於G1期，開始衰老和死亡。端粒縮短是啟動衰老的分子鐘。

3.關於mtDNA與衰老的關係，多數學者接受下面的觀點或假說隨年齡的增加，線粒體氧化磷酸化系統中產生的氧自由基逐漸增多，積累到一定程度就會損傷mtDNA，引起mtDNA的突變、缺失，對mtDNA的複製、線粒體tRNA和rRNA的生成以及蛋白質的合成等一系列過程造成不良影響，從而導致線粒體結構的改變與功能的退化，最終影響ATP生成，能量供應不足而使機體代謝能力下降，從而發生一系列衰老變化。一些以ATP為主要能源又代謝旺盛的器官，如腦、肌肉、心臟等將首先表現衰老。

（三）論述題

大部分的人類神經退行性疾病（neurodegenerative diseases）發生在老年期，又稱為老年退行性疾病。雖然誘發這些疾病的病因和病變部位不盡相同，但都有一個共同的特徵――發生神經元的退行性病變和凋亡，並最終導致個體死亡。如AD又稱早老性痴呆，是一種常見的老年開始發病的神經退行性疾病。AD的主要臨床癥狀是記憶缺失（amnesia）、失語（aphasia）和失認（agnosia）；即所謂的三「A」。病理特徵是神經細胞內出現神經纖維纏結、細胞外存在神經(炎)斑或稱老年斑、腦皮層神經細胞減少以及皮層和腦實質動脈的血管澱粉樣變性。AD的確切病因還不清楚，但肯定與機體的衰老及遺傳有關，可能存在如下的分子機制

(1)染色體的AD相關基因目前已確定的有4個，分別是位於第21號染色體上的APP基因、第14號染色體上的早老素-1基因、第1號染色體上的早老素-2基因和第19號染色體上的APOE基因，這些基因的異常與AD的發生關係密切。

(2)線粒體DNA的異常、一些神經遞質的含量和活性改變也與AD的發病有關（略）。