衰老和更年期-两项人口控制计划

什么是衰老? 程序杀死。 还有更年期? 编程cast割。 基因经过数十亿年的磨练的两种人口控制机制。

为什么基因如此残酷地对待我们? 出于同样的原因,它们会做其余的事情-以便随着时间的推移最大化其复制的完整性。 也就是说,他们不在乎其瞬时最大副本数,而是在时间上曲线下的面积。 作为明智的经济学家,基因卡特尔不是为充满崩溃的爆炸性增长而努力,而是为稳定,长期的可持续增长至无穷而努力。

为什么基因需要自我复制? 然后,为什么电子“需要”到最低可能的轨道和自由基来氧化某人。 它在我们的宇宙中如此确立。 而且,顺便说一下,似乎最大化熵的愿望通常是基于生命系统(自我复制者)现象的基础-至少在杰里米·英格兰的计算正确的情况下。

无论如何,让我们回到上面的两个抽象层次-从物理学到生物学。 它在某种程度上更加熟悉。 为什么基因需要种群控制机制? 从直觉上讲,这甚至对于儿童也是可以理解的。 确实,几乎没有任何人首先听到停止老化的提议就立即问这个问题:“人口过剩怎么办?”

是的,人口过剩威胁着基因的灭绝-如果他们的复制者吃掉了所有的营养资源,他们自己将饿死,而创造基因的集体将被淘汰。 尚未掌握如何控制其复制者数量的基因合作社可能会在今年夏天休息很长时间。 到今天,无论是掌握了这种技能的人(衰老的物种)还是学会了等待长期不利条件(植物,水等)的人们都得以幸存。 尽管许多物种都可以同时做这两种线虫,但是如果它们感到环境中缺乏营养,它们可以在幼虫阶段关闭衰老。

幸运的是,由于肥大的大脑为我们提供了科学和技术进步,因此人口不会因灭绝而威胁到人口过多,但是我们的单细胞祖先已经威胁到它数十亿年。 我认为人口过剩是由于过度繁殖的种群资源的耗尽导致了许多物种的灭绝,直到细胞发明了凋亡和端粒,而在它们之后出现的多细胞细胞又在下一个分形水平上做了同样的事情-他们没有发明衰老(表皮凋亡)和更年期(复制)身体老化)。

顺便说一句,女性生殖系统是我们体内最短的生命系统。 她的任职期约为35年(14至15至50年),而在最近的10至15年(35岁以后),这一职务非常平庸。 还可以保证其他身体系统会随着年龄的增长而恶化,但不会那么快:



顺便说一句,随着更年期的开始,其他负面过程也在加速,例如肌肉减少症和骨质减少(肌肉和骨骼组织的损失):



有一种观点认为,更年期完全是人类的特权。 就像,我们这里的好伙伴一样,我们的寿命大大延长,以致超出了生殖系统的生理极限。 但是事实并非如此。 从苍蝇和蠕虫到大象,鲸鱼,牛大猩猩和猕猴许多物种都有更年期(或更确切地说是生殖后的生命期)。

需要澄清的是, 绝经是月经周期的终止,但从意义上来说,这是身体生殖能力的丧失。 对这种现象在自然界的广泛传播存在误解。 正如我已经提到的,仅在某些哺乳动物(人类,黑猩猩,蝙蝠)中观察到月经周期,但许多人都处于“生殖后生命期”。 因此,当我谈论更年期时,我们必须理解我的意思是与年龄有关的绝育现象(即生殖功能丧失),而不是这个术语在停止月经方面的狭义含义。

而且,当然,更年期也是可以编程的。 生殖系统不会因使用而磨损,但会被有意破坏。 从人口控制的角度来看,这绝对是合乎逻辑的:老龄化保证了新个体从人口中流出,而更年期则限制了人口的涌入。

正如我已经提到的,这种种群控制方法不是多细胞生物的发明。 进化是如此爱分形,将其引入了单细胞的进化中。 实际上,端粒对细胞分裂的最大数目施加了Hayflick限制,实际上是限制每个单个细胞后代的完全相同的机制。

是什么使单细胞的这一限制无效并增加了新的端粒? 有性生殖,即基因交换,导致形成新的个体,该个体在接下来的约50个分裂中获得“许可”。 就像多细胞的新女性。 顺便说一句,男性不计数,他们通常不参与生殖。 他们的作用仅仅是以第二组染色体的形式为您的伴侣提供钥匙,这将打开一个小盒子,允许复制女性个体的单细胞“所有者”。 该宿主是生殖细胞系,为了复制其基因,最初设计了该女性个体。

这个所有者对他的作品的复制施加了非常严格的限制。 甚至在45-55岁女性的生殖功能完全关闭之前,它就从35岁开始开始严重恶化。 卵巢异常的风险不仅从35年的不到0.1%增加到38-40年的3.5%,而且胎儿三体性疾病(例如唐氏综合症)的风险也从38-40年的5%增加到20%在44岁之后,母亲自己因分娩而死亡的风险在20至40岁之间也增加了10倍。



谁负责积极破坏生殖系统? 最初启动此系统的人是我们的大脑,或更确切地说,是具有垂体的下丘脑。

以下是有关该主题的一项研究的主要发现:

越来越多的证据表明,有几个内部小时会导致不规则周期的发作,生育力下降和更年期的发作。 我们提供的证据支持以下事实:微调的神经信号的频率降低和失步会导致大脑与垂体-卵巢轴之间的交流不良,而下丘脑-垂体-卵巢事件的这种结合会导致周期规律性的恶化和更年期过渡的开始。”

原则上,主要的老年学家了解到,由于生殖系统的恶化或鸡蛋储备的减少,早在1950-70年间就不会发生更年期。 半个多世纪以前,迪尔曼,埃弗里特(Everitt),弗罗基斯(Frolkis),阿施海姆(Aschheim)撰写了有关这方面的文章。 这是我1977年出版的《下丘脑,垂体和衰老》一书的引文:



顺便说一句,阿什海姆(Ashheim)是进行关键实验的人之一,该实验表明,将幼卵移植到老年大鼠中并不能恢复其雌性(排卵)周期。 但是,如果您将旧的,繁殖后的卵移植到一只已经被自己摘除的年轻大鼠中,那么这些旧卵不会导致这种大鼠的周期终止。 也就是说,卵在周期终止中的作用是次要的:



无论如何,我们有一个关于鸡蛋(卵母细胞)的奇怪故事。 其中有90%甚至青春期之前就被杀死:胚胎超过600万枚,而在第一次月经时,剩下的胚胎还不到50万枚,尽管这是一千倍。 在女性一生中,排卵次数不超过500次。 随着时间的流逝,卵子被无时无刻地杀灭,并且成倍增长:

如果自然要使用不超过500个鸡蛋,为什么自然需要制造600万个鸡蛋? 一种假设是增加基因突变的机会。 是的,是的,只是为了增加。 因为只有生殖细胞的突变才会被遗传。 突变是进化的原动力。 毕竟,正是他们创造了新的基因变异。 尽管在这里女性很难与每天竞争成千上万个新精子细胞的男性竞争,也就是说,男性发生突变的风险要高4-5个数量级。

关于为什么女性的身体会产生如此多的卵母细胞还有另一种理论,那就是为了最小化这些卵中的线粒体突变。 据推测,当卵很多时,可以在每个排卵周期中以某种方式从中选择“比线粒体更好”的卵。 但是由于种种原因,我认为该理论是错误的。

首先,卵母细胞中的线粒体呼吸被完全禁用,因此,它们中不会形成自由基,并且与其他细胞不同,它们的线粒体不会随着时间的流逝而“断裂”。 其次,如果目标是最大程度地减少突变,那么任何系统都不会重复产生600万次卵母细胞的诱变过程,而仅重复500次就足够了。

最后,每个卵母​​细胞分裂过程中线粒体DNA突变的可能性远小于核DNA突变的可能性:mtDNA仅包含16,000对核苷酸,而核DNA仅为30亿对。 此外,每个卵母​​细胞具有多达10万个独立的线粒体,并且一个或多个线粒体中的mtDNA突变不会影响所有其他的线粒体。

在整个人的一生中,保护卵母细胞中的线粒体可能是分离数百万年前祖先的生殖系和体细胞系的最初目标,并且可能使生殖系中的线粒体呼吸功能失效(这样就不会在其中形成自由基)。在女性生殖期卵母细胞的程序性破坏过程中,它几乎不对卵母细胞的破坏动力学起任何作用。

好吧,总之,我不禁要提到,如此大量不同类型的更年期的存在,反驳了人体可以在生殖或维持体细胞(即延长寿命)上花费的有限“资源”的折衷的假设。 。 实际上,从个体选择的角度来看,一个生殖后的个体对于进化完全是无用的,因此,在其生命中的生殖后阶段花费宝贵的“资源”将是浪费。

因此,没有资源,但是有老化程序。 更确切地说,甚至是几个独立的程序:生殖衰老程序或大致上说是去势程序,以及个体自身的延迟杀戮程序,也分为几个子程序(禁用免疫系统,肌肉,骨骼,大脑萎缩,听力障碍,视力,心脏,肺,肾,牙齿等)。

是的,在我看来,衰老是一个程序。 就像身体上的其他一切一样。 从胚胎发生的第一天开始,当疯狂的速度从单个细胞中生长出数万亿个菌落,并以青春期结束时,有规律的28天周期(程序!),关闭性功能等。 如果人体中的所有这些过程都经过编程,而老化却没有编程,那将是非常奇怪的。 毕竟,生物是经过数十亿年调试磨练的最好的程序。

当然,关键的问题是如何关闭此子例程,其按钮在哪里。 快点,快点? 它没有给出答案。此刻,我个人对此有何看法? 实施衰老程序的主要机制是表观遗传学,即某些基因逐渐关闭并包含其他基因。 显然,这个过程必须是同步的,我们在不同组织的“甲基化小时”中凭经验观察到,这些组织在很小的时候就显示出非常相似的值,并且只会随着年龄的增长而变得不同步。

下一个逻辑问题是主体中是否存在将所有单元设置为特定时钟频率的中央同步中心,以及是否可以超频。 好吧,确切地说是时钟。 我在下丘脑看到这样的中心,在昼夜节律中看到时钟频率。 是否有可能通过强迫其内部“一天”持续24小时而不是48小时甚至240小时来欺骗我们的身体? 不确定,但是尝试会很有趣。

当然,最好的事情是学习如何集中减少我们的表观遗传时间。 就是说,要精确地调整我们的基因在受精过程中触发的那些机制,允许30岁的卵重新设置年龄并成为新个体。 当然,我们不可能完全重置为零,但是学会将时钟慢慢转换成几年前完全不会有伤害。 来自Salk研究所的Belmonte小组成功利用Yamanaki因子进行表观遗传表回滚的实验,使我们希望这是可能的。

同时,不幸的是,现代科学还没有激进的手段来对抗这些谋杀和cast割的计划。 但是他们一定会。 在理解表观遗传学方面取得的突破给我很大的希望,我们将在25-30年内学会停止和扭转所有这些有害的先天性疾病。 然后我们终于可以摆脱基因的束缚,不再成为我们生物学的奴隶。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN404535/


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