为啥细胞会衰老( 二 )
我们可以将“有序”细胞定义为健康细胞,而将“无序”细胞定义为衰老细胞,即受到损伤的不健康细胞,其作为细胞的特定结构或功能出现缺失,当衰老细胞的比率过高时,机体就会死亡。
随着时间,或者年龄的增加,某一机体的总体细胞是一个可定量的值,机体的寿命取决于一段时间积累衰老细胞的数量与该段时间被清除并得以再生细胞的差。衰老细胞的数量是随着时间而增加,而被清除并得以再生细胞理应也是随着时间而增加。被清除并得以再生细胞是代替衰老细胞的健康细胞。
假设:衰老细胞与机体总体细胞数量的比例为β时,机体走向死亡。
我们将机体总细胞量表示为:D(t)=a+bt,t为时间。
一段时间累计的衰老细胞表示为:S(t)=dt,累计衰老细胞数是随着时间而逐步增加。
一段时间累计的衰老细胞被清除并得以再生的健康细胞表示为:AR(t)=et,该再生细胞数量也是随着时间逐步增加。
当机体走向死亡时: (1)解出: (2)用图表示为:
上部分阴影部分即表示一段时间内受损失的衰老细胞数量与被清除并得以再生健康细胞数量的差,下部分阴影等同于上部分阴影,当该阴影与导致机体死亡的β线相交时,机体就会死亡。
图1 衰老模型示意图
机体细胞是一个比较确定的量;衰老细胞可以看作受到各种环境因素影响,导致细胞部分结构或者功能有损伤;衰老细胞并不总是停留在机体内,他们有部分会被清除并被再生细胞所代替,这种清除表现的形式为细胞死亡,并被降解。
从公式(2)可以看出,机体寿命和d成反向关系,即正常细胞受到损伤变为衰老细胞的比例越高,机体寿命越短;机体寿命和e和b成正向关系,即衰老细胞得以清除并再生出健康细胞的比例越高,机体寿命越长,如果机体的体积能够持续增长,机体寿命也越长;按图表示,阴影面积越小,机体寿命越长。
动物整个机体可以说是由细胞和细胞间基质构成,衰老模型只包括细胞的衰老,而没有包括细胞内部的“失序”和细胞间基质的“失序”。不仅损伤的细胞,还包括细胞内部的损坏和细胞间的基质的损坏都需要清除,并再生新的“零件”来补充健康机体。所以,我们的衰老模型也可以包括除细胞层面的以外的、细胞内或细胞间有序物质的损伤、清除和再生。我们相信三个变量是相关的,可以用细胞层面的变量来代替。
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