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人类基因组计划与抗衰老

2022-07-29
来源:求医网
类基因组计划被认为是生命科学的“登月计划”,是现代生命科学发展的里程碑。它对人类发展的影响究竟有多大,现在还难以估量。笼统地说,该计划的最终完成,不仅能使人们从分子水平上认识自己,具有重要的理论意义;而且在促进人类健康、预防疾病和延长寿命等方面,有着广阔的应用前景。人类基因组计划对人们关注的衰老生物学和老年医学有哪些影响呢?本文将作一简要的介绍。

一人类基因组计划与衰老生物学

衰老生物学的根本任务是研究和阐明人类衰老发生与发展的机理。经过半个多世纪的努力,应该说是有进展的。例如,提出了衰老的种种假设和学说,包括基因程控学说和著名的海弗里克的细胞分裂实验;前者缺乏实验依据,后者则只限于现象,未能阐明其分子基础。目前关于“衰老基因”或“长寿基因”的一些实验,多来自诸如果蝇和线虫等短寿命的动物实验,尚难以引伸至人体。人类基因组计划的最终完成,为解决这个问题带来了希望。英国人类基因委员会的哈里斯根据对基因的研究,认为人的寿命并非由衰老或长寿基因直接控制,人体的衰老主要是因为人体的“保养”和“修复”系统有缺陷,只要通过改造或关闭某些基因,保持保养和修复系统的正常,就可以控制人类的衰老过程。这一观点与以往提出的氧化-抗氧化系统失衡等理论有相似之处。但是,这一理论仍旧在基因的范畴内,因为抗氧化系统的主要成员是超氧化物歧化酶等酶类,它们都是受基因控制的,只不过并不过分强调直接与寿命有关的基因(衰老或长寿基因)而已。无论如何,即使发现了与寿命有关的基因,也应科学地对待。正如英国基因观察组织的苏·梅尔博士所说:“获得基因知识和了解基因是件好事,但我们需要一点理性的东西,……。”确实,人们不可因此而丧失理性。例如,在基因组草图完成时,就有人作出人将活1200岁的预言。这是难以置信的,因为:

①人是基因表达的产物,但人体并不是基因的集合体,例如,构成人体的主要成分的水和无机盐等,就不是由基因决定的。没有水,生命就无以为继,不要说1200年,12天也不行。

②人的寿命与生活环境、生活方式和心理因素等有密切相关;如果一个人呼吸着污浊的空气,喝着污染的水,生活在噪声之中,或长期被不良情绪困扰,他能够长寿吗?脱离这些因素就基因论寿命,是不全面的。

③目前确实发现了某些动物有衰老基因,实验也证实改造果蝇的17个基因,可使其寿命延长;但是,即使发现了与人类寿命有关的基因,还需要研究和阐明它的调控机理,以及它与其他基因的关系等问题。否则,你无法解释何以现在的人没有活过1000岁或500岁的,超过200岁的也极少见。

④如果地球上的人都活到吕宝璋,66岁,军事医学科学院研究员,法国巴黎第七大学生化系客座教授,中国老年学学会副会长。主要从事受体生化药理学研究,主编《受体学》等专著,并注重中老年人的健康保健,编写了《老年生理与自我保健》、《健康新概念——与中年朋友谈健康》等科普读物。

1200岁,对地球来说,那将是一场难以想象的灾难。那时,地球能负担得了吗?显然,脱离这些因素去预测人的寿命,不能认为是科学的。现在更有人突发奇想,要集中全部人类优秀的基因,克隆“不死的人”。然而,这已经超出衰老生物学讨论的范畴了。

二人类基因组计划与老年医学

概括地说,老年医学的任务是要解决老年病和老年性疾病发生与发展的机理,以及预防、治疗和康复等问题。从遗传学的角度看,几乎所有的疾病都与基因有关,老年病也不例外。在6000多种单基因疾病和为数众多的多基因疾病中,与老年有关的不在少数,其中多数尚无根治的办法,包括早老性痴呆(阿茨海默氏病)、癌症等。人类基因组计划的最终完成将为从根本上预防和治疗这些疾病提供分子依据。

简要地说,人类基因组计划对老年医学的贡献有三个方面,即:预测疾病、基因诊断和基因治疗。

预测疾病人在出生后,通过基因检测可以得到一张个人的基因图谱,其中包括一些疾病基因,这就为预测和预防疾病提供了依据。例如,在某人的基因组中含有一个高胆固醇血症的基因,如果该基因一旦得到表达,就会出现高胆固醇血症,成为日后发展为冠心病的隐患。如果条件成熟(技术和财力等),可以进行基因替代,用正常的基因取代这个致病的基因;在当前条件下,则可以通过控制饮食、适量运动、调节情绪和戒烟限酒等进行预防。又如,最近的研究表明,同样接受太阳紫外线的照射,有的人会发生皮肤癌,而另一些人则否;这是因为除了一些可以减少癌细胞扩散的基因外,还有一种名为RhoC的基因,它是真正与癌细胞扩散有关的基因;如果某人的基因组中有这种基因,应该尽早除去,以绝后患。再如,双亲中有一人患癌症,遗传到下一代的可能性为25%,如双亲均患癌症,则遗传的几率可达50%;因此,应该仔细查看基因图谱中癌基因的情况,并在整个生命过程中采取预防性措施。应该指出的是,对于癌症来说,人体不仅有癌基因,还有“抑癌基因”,即可以抑制癌症生成的基因。对第21号染色体的基因组序列测定的结果显示,其中至少有一个抑癌基因丢失,而该基因可能对头颈部癌、乳腺癌、胰腺癌、胃癌、食管癌和肺癌有抑制作用;它的丢失预示有可能发生上述癌症。因此,如果基因组提供的信息证实确有这种丢失,则须引起高度重视,并采取积极措施加以预防。

基因诊断生命过程中受到内、外因素的影响而发生疾病时,可以通过基因芯片这类的物质,进行可靠的基因诊断;甚至可以预测在生命的哪一个时期将发生哪种疾病。这种检测应该列入例行的体格检查的内容。一旦患病,则可以应用基因治疗的方法加以解决。进而你还可以拥有个体化的、针对性更强的防治药物。当然,要把这些变成现实需要时间,要投入更多的财力和人力,要不断地创新。可以乐观地预料,届时人类的生活质量将大大提高,寿命也将有明显的增加。

基因治疗基因治疗是通过在基因水平上的操纵,包括用正常的基因取代致癌基因、阻断致病基因、修复受损的基因、重建正常的基因表达调控体系和抑制外源病原体遗传物质的复制等,以达到治疗疾病的目的。已知的遗传性疾病有单基因疾病或多基因疾病两大类,约占人类疾病总数的1/4。单基因疾病的基因治疗相对容易,多基因疾病则要复杂得多。因为它们是多个微效基因的累加作用及环境、心理等多种因素共同作用的结果;人类基因组计划的完成,可以揭示哪些基因与某种疾病有关,从而使疾病的治疗更有针对性。

最后,需要说明的是,当我们提到老年病或老年性疾病时,有必要对传统的认识作新的理解。所谓老年病,应该是只发生在老年人群的疾病,例如早老性痴呆、骨质疏松症等;而老年性疾病则是指那些也发生于其他人群,但多见于老年人群的疾病。但是,由于环境等外在因素和情绪等内在因素的影响,一些过去只见于老年人群的疾病或老年人群多见的疾病,目前已趋于年轻化了;前者如骨质疏松症,由于少动、偏食等不良生活习惯,导致维生素D和钙缺乏,甚至在儿童时期就开始了骨质疏松的进程;后者如中、青年发生冠心病和癌症等已不属罕见,有统计表明,中青年患者在这类疾病中已达20%,且正呈现增长趋势。由此看来,有一张基因图固然重要,但良好的生活方式、饮食习惯和平衡的心理,以及良好的生活环境,对于预防和治疗老年病无疑是更为重要的。