對衰老機(jī)理的研究就是為了有效地指導(dǎo)抗衰老的研究和實踐工作。
人類對抗衰老的研究可以追溯到數(shù)千年以上的歷史，中醫(yī)藥學(xué)在這方面亦有其重要貢獻(xiàn)。從目前資料來看，抗衰老研究成果除生活習(xí)慣或者鍛煉方法等特殊方面外，主要可分為兩個方面，即長壽基因和衰老基因研究以及抗衰老制劑研究。
一、長壽基因和衰老基因研究進(jìn)展
大量研究資料證明物種的平均壽命和最高壽命（maximun life-span)是相當(dāng)恒定的，所以，物種的壽命顯然是在一定程度上受遺傳基因控制的，因而這里自然涉及到所謂的“衰老基因”和“長壽基因”的概念。根據(jù)現(xiàn)有資料，衰老基因和長壽基因都應(yīng)是一個廣義概念，絕不是指某個基因而言，是泛指那些具有引起或延緩衰老作用的基因。
�。ㄒ�)衰老基因
衰老基因和長壽基因是一個矛盾的兩個方面。以線蟲Caenorhabditis elegans(平均壽命僅20天，適于壽限研究)所做研究表明，其age-1單基因突變可提高平均壽命65%，提高壽限110%。Age-1突變型C.elegans的抗氧化酶活力、應(yīng)變能力都強(qiáng)，耐受H2O2、農(nóng)藥、紫外線及高溫的能力都強(qiáng)于野生型C.elegans。研究還發(fā)現(xiàn)C.elegans的壽限與clk基因以及daf基因家族的daf-2基因相關(guān)。Daf基因為C.elegans形成休眠狀態(tài)幼蟲所必需，是編碼與蠕蟲發(fā)育相關(guān)傳遞途徑中某些蛋白質(zhì)分子的基因。Clk基因為1996年發(fā)現(xiàn)的基因家族。此類基因可能影響染色體結(jié)構(gòu)以至功能而起作用，它們似與生物鐘有關(guān)，故又稱生物鐘基因。Clk突變株C.elegans發(fā)育晚于野生株，細(xì)胞周期及代謝率減慢，紫外線耐受能力增加。Clk基因可影響神經(jīng)、肌肉等非增殖細(xì)胞的壽命。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該基因家族至少3-4個成員。據(jù)報道，daf-2與clk-1雙突變的C.elegans的壽命為野生型的5倍多，在25℃環(huán)境中壽命由8.5天增至49天。以上資料至少說明daf與clk基因家族是與衰老相關(guān)即有促使衰老作用的基因。
在人類細(xì)胞衰老基因研究方面，近年來也取得了較大進(jìn)展。例如以細(xì)胞融合技術(shù)將永生化細(xì)胞與正常細(xì)胞融合，發(fā)現(xiàn)永生化細(xì)胞之所以“永生”是由于其衰老相關(guān)基因的隱性缺陷所致。用這一技術(shù)研究表明，至少有四套基因通路屬于衰老相關(guān)基因（senescence associated gene,SAG)，如一種分子量為21000的DNA合成抑制蛋白（senescent cell-derived inhibitor of DNAsynthesis)的基因在人衰老成纖維細(xì)胞中的表達(dá)比在青齡細(xì)胞中的表達(dá)高。Werner早老綜合癥是一種隱性遺傳性疾病，其細(xì)胞可傳代數(shù)遠(yuǎn)低于正常人，據(jù)報道該病與一種稱為WRN的基因突變有關(guān)（也說明WRN與長壽有關(guān))。
老年人可有一系列老年常見病，既可看作老年性特點又可加重衰老過程，從這一角度來看，某些與老年性疾病有關(guān)的基因也可看作衰老基因，如截脂蛋白Eε4基因表達(dá)活躍時易發(fā)冠脈硬化與阿滋海默病（Alzheimer Disease,AD)，又如人β淀粉樣蛋白基因可使轉(zhuǎn)基因鼠的1/2子代出現(xiàn)老年性癡呆癥狀。
�。ǘ�)長壽基因
機(jī)體內(nèi)存在一些與長壽或抗衰老有關(guān)的基因，可以統(tǒng)稱為長壽基因。以蛋白質(zhì)生物合成的延長因子-1α（EF-1α)基因轉(zhuǎn)基因于果蠅生殖細(xì)胞，可使子代果繩比其它果蠅壽命延長40%，說明EF-1α可能具有長壽作用。研究表明，長壽常常與機(jī)體代謝能力以及應(yīng)激能力的增強(qiáng)有關(guān)，自由基特別是氧自由基的促衰老作用已經(jīng)被許多實驗結(jié)果所支持，抗氧化酶類的缺乏可以是短壽的重要的分子基礎(chǔ)之一，所以，超氧化物歧化酶（SOD)、過氧化氫酶等的基因的表達(dá)水平可能與長壽有密切關(guān)系。Rose等曾培養(yǎng)出了壽命2倍于野生型的果蠅品種，其體內(nèi)含有很高的SOD活性。
二、抗衰老制劑研究進(jìn)展
研究衰老與衰老機(jī)理是為了延緩衰老，這正是老年學(xué)和老年醫(yī)學(xué)的主要目的。千百年來，前人總結(jié)摸索出了許許多多的養(yǎng)生之道以及具有一定延年益壽作用的藥物。近年來，隨著生物醫(yī)學(xué)事業(yè)的飛速發(fā)展，人類在這方面也取得了一定進(jìn)展。下面僅對其中幾種研究較多、理論依據(jù)比較充足的抗衰老制劑作一介紹（神經(jīng)醫(yī)學(xué)在這方面內(nèi)容極為豐富，有其獨到優(yōu)勢，由于篇幅所限，這里不做論述，可參見有關(guān)書籍)。
（一)褪黑素及其受體
根據(jù)已有的大量實驗結(jié)果，似乎可以肯定地說所有具有抗氧化作用的藥物或制劑都具有抗衰老作用。具有抗氧化作用的藥物或制劑很多，這里我們僅對研究較多的褪黑素（melatonit,MT)及其受體作一介紹。
MT是一種由松果腺分泌的重要的激素，近年來發(fā)現(xiàn)它有多種新的生物學(xué)活性作用，特別是MT強(qiáng)大的自由基清除作用和衰老的關(guān)系已引起學(xué)術(shù)界的重視。MT在臨床上作為抗氧化劑應(yīng)用已有較長時間，但通過自由基把它和抗衰老聯(lián)系起來則是近年提出的。已如前述，自由基，特別是血中或局部自由基水平過量升高時可以引發(fā)機(jī)體多種衰老性改變，這一點已經(jīng)被公認(rèn)。在老年人，體內(nèi)自由基產(chǎn)量增加但清除自由的各種機(jī)制卻相對退化，自由基的負(fù)效應(yīng)更加突出，所以，給老年人以某種途徑加強(qiáng)其自由基清除能力，在抗衰老、提高其身體素質(zhì)方面有重要意義。近年的研究發(fā)現(xiàn)，MT的自由基清除能力在眾多自由基清除劑中表現(xiàn)特別突出，因而對保護(hù)細(xì)胞膜及核酸等有明顯作用，具有明顯的抗細(xì)胞凋亡作用。其作用機(jī)理在MT對自由基的直接清除作用和MT對脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的抑制作用。但老年人在這一點上存在兩個突出問題，一個是MT分泌量降低的問題，這可以通過適當(dāng)給予MT制劑來獲得部分解決；另一個是細(xì)胞MT受體的退化而MT利用率的降低，這嚴(yán)重影響了MT的利用和作用的發(fā)揮。近年來國外研究MT受體的報告很多，如中樞神經(jīng)系統(tǒng)MT受體的研究、MT受體的體內(nèi)分布等，其基因序列及其mRNA序列已經(jīng)報道。研究發(fā)現(xiàn)MT受體在細(xì)胞的表面及核膜均具有，特別是核膜MT受體可使MT的自由基清除作用對核內(nèi)DNA起到明顯保護(hù)作用而不使之在過量自由基作用下?lián)p傷或斷裂。MT受體的退化所造成的MT利用率降低問題不是藥物能解決的，所以，解決MT受體退化問題乃是MT課題研究的關(guān)鍵。
�。ǘ�)微量元素
人體內(nèi)共有60多種元素，分布于人體所有組織、細(xì)胞和體液中。所謂“微量元素”是指那些體內(nèi)含量不足體重萬分之一者，它們都必需依賴于從外界攝入來纖維體內(nèi)正常含量，體內(nèi)不能合成微量元素。公認(rèn)的人體必需微量元素有下列14種：鐵（Fe)、碘（I)、鋅（Zn)、銅(Cu)、錳(Mn)、硒(Se)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈷(Co)、氟(F)、鍶(Sr)、錫(Sn)、鎳(Ni)、釩(v)。正常情況下，這些微量元素通過機(jī)體的吸收、代謝、儲存、排泄等功能都能維持在一個正常的水平。
微量元素雖量微但對人體具有極其重要的生理功能，廣泛涉及到人體生長發(fā)育、新陳代謝、神經(jīng)活動、免疫功能、酶及內(nèi)分泌活性等幾乎所有生命活動過程，一旦這些微量元素攝入不足、在體內(nèi)過量聚集或者微量元素間比例失調(diào)，都將引起嚴(yán)重后果。例如，人體內(nèi)有約1000種酶，其中70%以上的酶為金屬酶，一些微量元素就是某些酶的組成成份或活性基團(tuán)，一旦相應(yīng)微量元素攝入不足，這些酶的活性就會下降而出現(xiàn)嚴(yán)重病理變化。以往，人們多注意微量元素的攝入不足，而忽視了微量元素間的比例失調(diào)，實際上，微量元素對機(jī)體功能的影響正是各種適當(dāng)量微量元素綜合作用的結(jié)果。
人體步入老年期以后，由于攝入、代謝以及排泄等功能的紊亂，微量元素的正常含量、比例都易于發(fā)生對機(jī)體有害性改變，從而引起一系列衰老性表現(xiàn)。例如Zn、Mn、Se和Cr等可以從基因表達(dá)水平來影響谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-pk)、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C)以及SOD和IgA等的含量水平，當(dāng)這些物質(zhì)含量低于正常水平時，可從多種途徑引起衰老。研究證明，Zn、Mn、Se、Cr、Co、Ge（鍺)、V等對脂代謝，Cr、Mn、Ni等對糖代謝， Zn、Se等對蛋白質(zhì)代謝都具有重要作用，一旦這些元素缺乏時，三大代謝將出現(xiàn)障礙，許多生理功能將隨之出現(xiàn)紊亂，幾乎所有的衰老性癥狀、體征都可隨之發(fā)生。
在所有微量元素中，以Zn、Mn、Se、Cu等較為重要，它們與保護(hù)生物膜、提高人體免疫功能、清除自由基、維護(hù)正常的代謝功能、調(diào)節(jié)血脂代謝防止動脈硬化以及維護(hù)腦細(xì)胞能量代謝和改善腦細(xì)胞功能等具有密切關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)與長壽有關(guān)的元素還有很多，這里不再一一列舉。
