黃必錄（上海世鵬實驗室科技發(fā)展有限公司，上海 200120）

細胞發(fā)生的各種功能減退并趨向死亡的現(xiàn)象稱“細胞衰老”。細胞衰老的過程就是細胞生命活力退化和功能改變的過程，而生命活力退化主要與管家基因轉(zhuǎn)錄活性逐漸下降有關(guān)，功能改變與少數(shù)基因轉(zhuǎn)錄活性上升有關(guān)。那么，個體和細胞是如何衰老的？

1 個體衰老原因

個體是由成體干細胞和功能細胞組成的。由年輕的成體干細胞分化補充的功能細胞是年輕的功能細胞，個體就會顯得年輕；由衰老的成體干細胞分化補充的功能細胞是衰老的功能細胞，個體就會顯得衰老。因此，造成個體衰老的原因，歸根結(jié)底是由成體干細胞本身衰老造成的[1-2]，而非干細胞數(shù)量的減少，因為老年個體中的毛囊干細胞數(shù)量不變，造血干細胞數(shù)量反而是年輕個體的5～20倍。據(jù)此，只要找到導(dǎo)致細胞衰老的原因，就能讓衰老的細胞或個體返老還童。

2 衰老理論已進入死胡同

衰老理論或?qū)W說至今已有300多個，但卻沒有一個能自圓其說。

2.1 端粒學(xué)說

主流觀點認為，Hayflick界限是由端粒長度決定的。然而，人端粒酶催化亞基（hTERT）基因轉(zhuǎn)染視網(wǎng)膜色素上皮細胞或成纖維細胞，細胞只能倍增20多次[3]；約翰·拉穆納斯等[4]將hTERT modRNA遞送到成纖維細胞瞬間延伸端粒，即使多次延伸端粒，細胞最終都會衰老。至于為什么，他們認為可能是由于細胞積累了非端粒的DNA損傷。然而，HeLa細胞也會迅速積累非端粒的DNA損傷[5]，但HeLa細胞的分裂次數(shù)仍然是無限的。說明端?？s短不是導(dǎo)致細胞衰老和Haiflick界限的惟一原因，DNA損傷也不會導(dǎo)致細胞衰老。

2.2 核糖體DNA（ribosomal DNA，rDNA）學(xué)說

①1997年，Sinclair等[6]認為，酵母細胞積累染色體外環(huán)形rDNA（extrachromo-somal DNA circle，ERC）是導(dǎo)致衰老的原因。然而，有一種ERC水平?jīng)]有升高的酵母菌株壽命反而更短[7]，說明細胞衰老并非是由ERC積累造成的；②只有20和40個拷貝rDNA的酵母菌株，基因組整體會變得不穩(wěn)定性，據(jù)此認為低拷貝數(shù)的rDNA導(dǎo)致的基因組的不穩(wěn)定性是導(dǎo)致酵母細胞衰老的原因[8]。然而，衰老的野生型酵母菌株，仍然還有100個rDNA拷貝，說明酵母細胞衰老并非是基因組的不穩(wěn)定性造成的；③由于細胞衰老過程蛋白質(zhì)合成速率是逐漸下降的，而且蛋白質(zhì)合成過程需要消耗核糖體RNA（ribosomal RNA，rRNA），況且轉(zhuǎn)錄成rRNA的rDNA是多拷貝的，其拷貝數(shù)也會隨著細胞衰老而逐漸減少。那么，導(dǎo)致細胞衰老過程蛋白質(zhì)合成速率下降的原因，是不是因為rDNA拷貝數(shù)減少而引起rRNA供不應(yīng)求？為此，1972年，Johnson等[9]就提出了細胞衰老的rDNA的選擇性丟失學(xué)說。然而Johnson的觀點也是錯誤的，因為在含有40個拷貝和140個拷貝rDNA的啤酒酵母細胞中，rRNA含量幾乎是相同的。

2.3 表觀遺傳學(xué)說

DNA甲基化水平會隨著年齡或細胞分裂次數(shù)的增加而下降，據(jù)此認為DNA甲基化水平下降是導(dǎo)致細胞衰老的原因。然而，秀麗隱桿線蟲等少數(shù)動物中并不存在DNA胞嘧啶甲基化現(xiàn)象。還有，細胞的轉(zhuǎn)分化和重編程都會改變DNA甲基化模式和染色質(zhì)修飾，然而，惟有重編程才能讓細胞返老還童。至于原因筆者認為是因為重編程的細胞同時有端粒等重復(fù)序列DNA的拷貝數(shù)重置，而轉(zhuǎn)分化細胞沒有，說明導(dǎo)致細胞衰老的原因不在于DNA甲基化模式或染色質(zhì)的修飾的改變。

2.4 自由基學(xué)說

考慮到被自由基破壞掉的大分子會很快被更新，因此，一定水平的自由基不一定會導(dǎo)致衰老，甚至有意想不到的好處。例如，有人發(fā)現(xiàn)百草枯會產(chǎn)生超氧化物和過氧化氫，但濃度為0.01～0.1 mmol/L的百草枯處理線蟲不但不會縮短壽命，而且還使壽命最高延長了58%。

2.5 衰老基因?qū)W說

人體衰老過程，是生理生化不斷變化的過程，而衰老過程一些所謂的與衰老有關(guān)的衰老基因或長壽基因的排列、拷貝數(shù)都沒有發(fā)生任何變化，因此，衰老的根本原因不是基因出了問題，基因僅僅是影響衰老快慢的眾多因素之一。據(jù)此說明，在因果關(guān)系中，衰老細胞炎癥因子基因的高表達不是細胞衰老的原因，而是結(jié)果。

2.6 代謝殘渣積累學(xué)說

上個世紀60年代，Hayflick把年輕的細胞核植入去核的衰老的細胞質(zhì)中，結(jié)果細胞恢復(fù)了分裂，說明決定細胞衰老的部位是細胞核，而非細胞質(zhì)。提示了在億萬年的演化過程中，個體和細胞早已經(jīng)形成了完善的防御系統(tǒng)，對代謝廢物、突變的線粒體、交聯(lián)的大分子等的代謝殘渣都能夠進行選擇性地清除掉。因此，在導(dǎo)致細胞衰老的因果關(guān)系中，代謝殘渣的積累不是導(dǎo)致細胞衰老的原因，而是細胞衰老產(chǎn)生的結(jié)果。筆者在2002年4月1日科技日報發(fā)表的《我們能長生不老嗎》曾指出：“異?；蚴У木€粒體會被溶酶體識別吞食”。溶酶體選擇性吞食線粒體稱“線粒體自噬”（mitophagy），這一名詞由Lemasters[10]于2005年提出。還有很多衰老學(xué)說也是錯誤且漏洞百出的（由于篇幅有限，不在此贅述），因此迫切需要推出全新的衰老學(xué)說。

調(diào)控細胞分裂次數(shù)和衰老的底層物質(zhì)是什么？由于細胞衰老過程是一種逐漸發(fā)生穩(wěn)定的差異過程，而組蛋白、RNA等組份降解多少就能補充多少，以及大部分的DNA在一個生命周期中的排序和拷貝數(shù)都沒有發(fā)生改變，因此，決定細胞衰老和分裂次數(shù)的底層裝置只能是拷貝數(shù)可變的重復(fù)DNA[1]。

3 細胞衰老的主要表現(xiàn)

細胞衰老過程的表現(xiàn)是各種各樣的，但總結(jié)起來主要有5大特征：①染色質(zhì)逐漸固縮化或稱“衰老相關(guān)異染色質(zhì)聚集”。例如，在體外培養(yǎng)的細胞中，晚代細胞的細胞核里可以明顯地看到染色質(zhì)的固縮化，而早代只有輕微的固縮。②細胞的總蛋白質(zhì)合成速率逐漸下降。例如，和年輕大鼠相比，老年大鼠淋巴細胞的rRNA與信使RNA和蛋白質(zhì)合成下降了近20倍。③在同一種分化的細胞，基因表達譜會隨著年齡的增長而逐步改變，因此，從胚胎到成年和老年過程的個體發(fā)育、成熟和衰老的本質(zhì)就是早中晚三個不同基因群程序化表達的結(jié)果[11]。例如，肝細胞在胎兒期表達早期基因群，如甲胎蛋白等，而不表達白蛋白；出生后停止表達甲胎蛋白，轉(zhuǎn)而表達中期基因群，如白蛋白等；老年期逐漸停止表達白蛋白，轉(zhuǎn)而表達晚期基因群，如衰老標(biāo)志蛋白2等。④線粒體生產(chǎn)三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）速率逐漸下降[12]。⑤新陳代謝率逐漸下降。總之，與年輕細胞相比，衰老細胞的總蛋白質(zhì)合成速率和線粒體生產(chǎn)ATP速率都是下降的，這就是引起細胞衰老的主要原因，因為維持細胞的三維結(jié)構(gòu)、生長、分裂、分化和新陳代謝都需要消耗蛋白質(zhì)（酶）和ATP。

細胞總蛋白質(zhì)合成速率的下降是由染色質(zhì)固縮化造成的，因為染色質(zhì)固縮化不利于DNA轉(zhuǎn)錄。而染色質(zhì)固縮化主要是由染色質(zhì)中的組蛋白乙?；?、磷酸化等修飾水平下降造成的?；虮磉_譜的改變與轉(zhuǎn)錄因子變化和染色質(zhì)中的DNA及組蛋白的各種化學(xué)修飾差異和水平改變有關(guān)。新陳代謝率下降與總蛋白質(zhì)和ATP的合成速率下降有關(guān)。因此，尋找細胞衰老機制主要集中在染色質(zhì)的組蛋白各種修飾水平的調(diào)控和線粒體合成ATP速率的調(diào)控。

4 細胞衰老的端粒DNA和rDNA共調(diào)控假說

組蛋白去乙酰化酶（histone deacetylases，HDACs）有3類，I類包括酵母和果蠅RPD3、HDA1和HST2，人HDAC1-3和HDAC8；II類 包 括HDAC4、5、6、7、9、10；III類包括酵母等的sirtuins（Sir2、Sir3和Sir4等）和哺乳動物的SIRTs（SIRT1-SIRT7）。HDACs包括P300/CBP和P300/CBP相關(guān)蛋白因子（P300/CBP associated factor，PCAF），SRC1和MOZ。在人胚肺成纖維細胞復(fù)制性衰老過程中，P300和PCAF與總的HDACs活性都逐漸降低，但在HDACs中僅HDAC3降低顯著，應(yīng)是P300、PCAF總體降低程度大于HDAC3的降低，從而導(dǎo)致組蛋白H3和H4整體乙?；街饾u降低[13]。

持續(xù)抑制抑癌蛋白P53會使成纖維細胞無限增殖[14]；敲除P53基因可使肝細胞無限增殖[15]，說明P53是衰老的主控因子，P53也會間接使染色質(zhì)固縮化，這與P53本身和P53廣泛調(diào)控的下游基因P21、P16、Rb等有關(guān)[16]。過表達Rb或P16INK4a能使染色質(zhì)固縮化[17-18]。P53分布于細胞的核漿、核仁、線粒體等結(jié)構(gòu)，P53會抑制rDNA轉(zhuǎn)錄、線粒體生產(chǎn)ATP、細胞周期、端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶（telomerace reverse transcriptase，TERT）活性（TERT能增加線粒體呼吸鏈活性和抗氧化能力[19]），等等。SIRT1或SIRT2可使P53去乙?；鴨适Щ钚訹20]。因此，隨著衰老過程SIRT1減少，P53活性會上升。

SIRTs會與一些重復(fù)DNA結(jié)合而沉默其轉(zhuǎn)錄和復(fù)制，例如，Sir2與Net1（核仁蛋白）和Cdcl4（磷酸酯酶）一起負責(zé)沉默rDNA區(qū)域的轉(zhuǎn)錄[21]。Sir2、Sir3和Sir4一起負責(zé)沉默端粒[22]。RPD3和HDA1也會沉默端粒和rDNA。rDNA拷貝數(shù)減少時沉默因子濃度會升高從而增加了端粒沉默[23]。這暗示了端?？s短和rDNA拷貝數(shù)減少會加強沉默端粒和rDNA，從而減少rRNA并抑制蛋白質(zhì)合成。同時端粒和rDNA附近的基因也可能會被沉默。由于rRNA會與核糖體蛋白（ribosomal protein，RP）結(jié)合生成核糖體，因此，抑制rRNA的轉(zhuǎn)錄會留下更多的游離的RP。而游離的 RP 會與泛素連接酶MDM2結(jié)合而阻礙細胞各部位P53的MDM2降解途徑，導(dǎo)致P53 水平升高[24-25]。也就是說，端粒DNA和rDNA的拷貝數(shù)減少會抑制rDNA轉(zhuǎn)錄，使P53水平升高。

染色質(zhì)沉默需要Sir2、Sir3和Sir4等參與，Sir2負責(zé)組蛋白的脫乙酰化，Sir3通過與低乙?；慕M蛋白H3和H4的氨基尾部作用以阻止DNA轉(zhuǎn)錄，Sir4與組蛋白的尾部相互作用可以使沉默染色質(zhì)更穩(wěn)定。Sir4也定位在線粒體中（哺乳動物SIRT4與酵母Sir4蛋白同源），SIRT4會抑制線粒體中谷氨酰胺代謝進入三羧酸循環(huán)，從而抑制ATP的生成。過表達SIRT4會抑制細胞增殖。

P53與HDAC2轉(zhuǎn)錄水平呈明顯的正相關(guān)性。利用Pathcards數(shù)據(jù)庫（http://pathcards.genecards.org/）中的“P53 Signaling SuperPath”會發(fā)現(xiàn)，大量的HDAC家族蛋白（包括HDAC1～3和HDAC5～11）均參與了P53相關(guān)的超級通路[26]。提示了隨著細胞衰老導(dǎo)致的P53水平和活性的逐漸上升，會上調(diào)HDACs水平，從而導(dǎo)致組蛋白H3和H4整體乙酰化水平逐漸降低，以致使DNA轉(zhuǎn)錄速率逐漸降低。

小鼠衰老細胞的端粒長度還剩很長，人類衰老細胞的端粒長度還剩約5 kb或相當(dāng)兒童細胞端粒長度的一半，因此，把衰老細胞P53活性升高的事實理解成端粒過短導(dǎo)致DNA損傷而激活P53基因表達是不合理的。P53主要集中在核仁區(qū)，也會與端粒結(jié)合蛋白TRF1、TRF2、TRBP1結(jié)合而存儲在端粒上[27-28]。P53會在核仁中降解[29-30]。核仁中的MDM2也是重要的P53降解途徑。SIRTs也主要通過泛素化途徑降解。

綜上所述，筆者提出了“細胞衰老的端粒DNA和rDNA共調(diào)控學(xué)假說”是由于染色體中的端粒DNA和rDNA會結(jié)合并降解細胞中的HDACs和P53等因子，HDACs也會通過沉默rDNA轉(zhuǎn)錄而間接抑制細胞各部位的P53的降解，因此，端粒DNA和rDNA的總拷貝數(shù)決定著HDACs和P53等因子在基因組中的有效濃度和DNA與染色質(zhì)的化學(xué)修飾和狀態(tài)。由于HDACs會參與組蛋白去乙?；统聊瑀DNA，P53等因子也會上調(diào)HDACs，因此會降低組蛋白H3和H4整體乙酰化水平，從而導(dǎo)致染色質(zhì)固縮化和抑制rDNA等基因的轉(zhuǎn)錄，這些因素都共同阻遏了蛋白質(zhì)的合成。而增加的P53、SIRT4和減少的與呼吸相關(guān)蛋白（已觀察到線粒體中很多酶活性發(fā)生增齡性下降）以及TERT會共同阻遏線粒體合成ATP。因此，隨著染色體中的端粒DNA和rDNA的拷貝數(shù)不斷減少（HDACs雖然是呈增齡性下降，但相對于組蛋白乙?；高€是上升的），加載到染色體和線粒體上有效性的HDACs和P53等因子就會越來越多，從而使染色質(zhì)固縮化程度越來越高，總RNA、蛋白質(zhì)和ATP的合成速率就會越來越低，從而導(dǎo)致細胞越來越衰老。據(jù)此筆者認為，如單一增加染色體的端粒長度或rDNA拷貝數(shù)，只能增加野生型細胞分裂次數(shù)而無法讓細胞永生化，要讓野生型細胞真正實現(xiàn)返老還童和永生化，必須同時增加染色體的端粒長度和rDNA的拷貝數(shù)。

當(dāng)然，端粒DNA和rDNA還會結(jié)合很多因子，其中有些因子也會參與DNA和染色質(zhì)修飾與狀態(tài)，例如，已鑒定的與核仁相關(guān)的蛋白約有4 500種，但為了簡化細胞衰老模型，暫不討論這些。此外，細胞中的著絲粒、轉(zhuǎn)座子、衛(wèi)星序列等也屬于多拷貝的重復(fù)DNA序列，SIRT1會結(jié)合并抑制酵母和哺乳動物細胞中的主要衛(wèi)星重復(fù)序列。SIRT6在Line1（一種重復(fù)DNA的轉(zhuǎn)座子）元件包裝成抑制性異染色質(zhì)。因此，只要這些重復(fù)DNA拷貝數(shù)會隨著細胞衰老而減少或增加，就有可能與細胞衰老有關(guān)，有必要進行研究。

5 端粒長度與基因表達譜的關(guān)系

各種生物都有一個相對固定的發(fā)育成熟和衰老死亡的時間表，因此，個體發(fā)育成熟和衰老的本質(zhì)就是基因群按照預(yù)定的時間表進行程序化表達的結(jié)果。如上述的肝細胞基因群的順序表達譜。由于肝細胞癌變時會重新合成甲胎蛋白，因此，由衰老驅(qū)動的基因順序表達是可逆的，或者說，這種基因調(diào)控方式與細胞分化的基因調(diào)控不一樣，因為細胞分化的基因調(diào)控通常是很穩(wěn)定且不可逆的，肝細胞不會因為癌變而變成皮膚細胞等其它分化類型的細胞。

關(guān)于衰老的遺傳程序?qū)W說也不少，但都沒有說明這種遺傳程序是如何運作的。由于大部分基因在個體的一生都是不變的，那么，不變的基因是如何實現(xiàn)基因的程序化表達？衰老的生命周期程序驅(qū)動學(xué)說[31-32]認為，要實現(xiàn)基因的程序化表達，就需要一個時序驅(qū)動器來驅(qū)動基因按照時間順序進行表達，這和計算機硬盤、軟盤或光盤都需要一個驅(qū)動器的原理是一樣的。基因組相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫，染色體上端粒和rDNA相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫的索引，不同長度的端粒和不同拷貝數(shù)的rDNA就會有不同的基因表達譜。因此，隨著端粒DNA和rDNA的拷貝數(shù)不斷因增齡而減少，就可驅(qū)動基因群進行程序化表達。端粒DNA和rDNA就是驅(qū)動基因群程序化表達的時序驅(qū)動器，驅(qū)動機制是以劑量效應(yīng)，如拷貝數(shù)決定基因表達的位置效應(yīng)或表觀遺傳修飾因子或轉(zhuǎn)錄因子的有效濃度，通過調(diào)控DNA或組蛋白的甲基化、乙?；刃揎梺硇薷谋碛^遺傳譜，特別是通過增減相關(guān)基因的DNA甲基化水平來實現(xiàn)基因的差異化或程序化的表達，依據(jù)如：①2013年，德克薩斯大學(xué)達拉斯西南醫(yī)學(xué)中心的Guido Stadler認為，端粒越短，DUX4表達活性越強，隨著端粒逐漸縮短，DUX4表達活性最多上升10倍。②SV40病毒及大T抗原轉(zhuǎn)染細胞會激活端粒酶，DNA甲基化水平會重新上升[33]。③DNA甲基轉(zhuǎn)移酶Dnmt3a的表達水平會隨增齡而下調(diào)，而該基因缺失的造血干細胞會在不同的染色體區(qū)域表現(xiàn)出甲基化升高或者降低的現(xiàn)象，從而改變了基因表達譜[34]。此外，還發(fā)現(xiàn)端粒酶能直接調(diào)控基因表達。④不同拷貝數(shù)的rDNA會有不同分布的異染色質(zhì)/常染色質(zhì)，從而改變了基因表達譜[35-36]。

由于衰老是一種主動的基因程序，是進化選擇的結(jié)果。因此，隨著年齡增長，有益的基因會逐漸沉默，有害的基因表達會上升，以此實現(xiàn)破壞細胞和個體。例如，炎癥因子IL27Ra的受體在衰老的造血干細胞中高表達[37]。據(jù)報道，阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）患者神經(jīng)元中的淀粉樣前蛋白基因啟動子區(qū)的甲基化程度會隨著年齡的增加而下降，導(dǎo)致該基因表達上升，從而使神經(jīng)元死亡。由于AD是神經(jīng)干細胞衰老造成的，由衰老的神經(jīng)干細胞分化補充的神經(jīng)元也是衰老的，因此，最有效根治AD的方法是更換為年輕的神經(jīng)干細胞或逆轉(zhuǎn)原位神經(jīng)干細胞衰老。

細胞衰老過程中，P53基因的啟動子DNA甲基化水平隨增齡而降低，P53基因的信使RNA表達升高[38]。也有文獻報道，有些促進細胞周期的基因中的啟動子甲基化過高。這樣一低一高就會導(dǎo)致永久性的細胞周期停滯。

6 熱量限制的延壽機制

新陳代謝率越高，能量消耗也越快，衰老也越快，因此，目前惟一證明能夠顯著延長動物壽命的途徑就是熱量限制（calorie restriction，CR）。細胞衰老的端粒DNA和rDNA共調(diào)控學(xué)說認為，CR主要是通過沉默端粒DNA和rDNA的轉(zhuǎn)錄，從而減緩端粒DNA和rDNA拷貝丟失來延壽的。

由于新陳代謝過程需要消耗蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)合成過程需要合成占RNA總量82%的rRNA，因此，核糖體生物合成占據(jù)了多達80%的能量[39]。新陳代謝會促進端粒轉(zhuǎn)錄[40]，隨著端粒DNA轉(zhuǎn)錄成RNA量的提高，當(dāng)端粒附近RNA水平升高，端粒的丟失速度會加快[41]。一種早衰癥是因核纖層蛋白A突變，導(dǎo)致端粒聚集了一些與端粒相關(guān)的非編碼RNA而加速端?？s短的。因此，新陳代謝都會使端粒DNA和rDNA轉(zhuǎn)錄，從而導(dǎo)致端粒DNA和rDNA拷貝的丟失。

由于端粒DNA和rDNA是多拷貝的串聯(lián)重復(fù)序列，本來穩(wěn)定性很差，在轉(zhuǎn)錄或復(fù)制時需要剝離掉組蛋白，裸露出DNA，并解開DNA雙鏈，此時很容易受到各種因素的損傷和干擾而導(dǎo)致拷貝的丟失，如端粒或核仁組織區(qū)聚集著RNA、氧自由基損傷（果蠅16SrDNA的拷貝數(shù)在氧壓力下會減少）、放射線、復(fù)制叉阻遏蛋白Fob1。RecQ螺旋酶家族（WRN）的基因突變會導(dǎo)致一種早衰癥（“Wemer綜合癥”，是缺乏WRN時，靜止復(fù)制叉被一些復(fù)雜的重組過程或者刪除機制所分解而加速端?？s短導(dǎo)致早衰）、端粒相關(guān)鋅指蛋白、營養(yǎng)狀況，等等。在人類細胞也發(fā)現(xiàn)能夠自己合成內(nèi)源性的增加DNA突變的蛋白質(zhì)和一些能夠修剪端粒的蛋白質(zhì)，或阻礙端粒DNA復(fù)制的蛋白，在端粒DNA和rDNA復(fù)制、損傷的修復(fù)或通過重組修復(fù)過程，都有可能導(dǎo)致端粒DNA和rDNA拷貝的丟失。也就是說，無論細胞分裂還是不分裂，端粒DNA和rDNA的拷貝數(shù)都會逐漸減少，這可能就是導(dǎo)致“復(fù)制型衰老”和“時序型衰老”的共同機制。例如，不分裂的心肌細胞的端粒也會縮短[42]，不分裂的老年大腦、心臟和骨骼肌細胞rDNA拷貝數(shù)量明顯減少[9]。據(jù)此，適當(dāng)沉默端粒DNA和rDNA轉(zhuǎn)錄、減少DNA損傷因素和增強對損傷的DNA修復(fù)水平，都會延緩端?？s短和rDNA拷貝的丟失，從而延長壽命。相反，與DNA修復(fù)有關(guān)的基因突變會加速衰老。由于DNA的轉(zhuǎn)錄與修復(fù)無法同時進行，而SIRTs能沉默轉(zhuǎn)錄，因此，CR延長酵母菌壽命是通過上調(diào)Sir2而沉默端粒DNA與rDNA的轉(zhuǎn)錄，從而減緩端粒DNA和rDNA拷貝的丟失。CR也能上調(diào)SIRT1和SIRT6而延遲非人類靈長類動物模型的衰老。SIRT1和 SIRT6能調(diào)節(jié)TERT表達，抗氧化和促進DNA修復(fù)?？顾ダ纤幚着撩顾啬芤种苖TOR而沉默rDNA轉(zhuǎn)錄[43-44]。據(jù)此筆者推測，其他能抑制mTOR或沉默rDNA的藥物或條件都有一定抗衰老作用。

由于P53和SIRTs都能夠沉默端粒DNA和rDNA，因此既能抑制蛋白質(zhì)合成，也能減少其拷貝的丟失。但是，過度沉默rDNA會影響蛋白質(zhì)合成，使衰老的細胞更加衰老。而減少沉默則會增加端粒DNA和rDNA拷貝丟失速度而加速衰老，因此，過少沉默和過度沉默都會促進衰老。例如，P53不足和過度激活都可以促進衰老[45]。

7 結(jié)語

由于端粒DNA和rDNA能夠結(jié)合很多種蛋白質(zhì)，特別是可能會影響P53的降解，因此，染色體兩端的端粒DNA的作用，不只是通常認為的類似鞋帶末端的塑料封套保護鞋帶不會松開那樣保護染色體的線性DNA，rDNA也不只是用來轉(zhuǎn)錄rRNA的。因此，筆者提出了“細胞衰老的端粒DNA和rDNA共調(diào)控假說”，據(jù)此假說有可能研究出不改變細胞分化類型讓細胞返老還童和永生化的技術(shù)，以解決CAR-T細胞因短命導(dǎo)致療效欠佳的問題、源自胚胎期壽命與宿主相當(dāng)?shù)膶λ拗鳟a(chǎn)生免疫耐受性的記憶T細胞衰老造成的自身免疫性疾病的問題，以及用于NK細胞、腫瘤浸潤淋巴細胞、心肌細胞、間充質(zhì)干細胞和造血干細胞，等等，各種成體干細胞的返老還童或無限擴增和無限保持活力，用于治療癌癥、讓衰竭的器官恢復(fù)活力以替代器官移植或大幅度延長個體壽命甚至逆轉(zhuǎn)個體衰老。

致謝：上海世鵬實驗室科技發(fā)展有限公司董事長宋世鵬先生對本文提供資助。