摘要
生物衰老的复杂过程是生物体的固有特征，它是遗传因素的结果，更大程度上是环境因素和时间因素的结果。

对于衰老过程中身体发生的许多变化来说，三个因素很重要：炎症、免疫衰老和衰老。

衰老是长期细胞周期停滞的一种不可逆形式，由过度的细胞内或细胞外应激或损伤引起。

这种细胞周期停滞的目的是限制受损细胞的增殖，消除累积的有害因子并阻止潜在的恶性细胞转化。

由于生物学年龄不必与实际年龄一致，因此找到可以客观确定一个人的年龄的特定标志和生物标志物非常重要，即生物年龄。

生物标志物应满足几个标准，例如，他们必须预测衰老速度，监测衰老过程的基本过程，能够在不伤害人体的情况下进行重复测试。

此外，生物标志物必须是生物过程、致病过程或对治疗干预的药理学反应的指标。

人们认为端粒长度是较弱的生物标志物，目前还没有满足所有必要标准的可靠生物标志物。

背景
在过去的二十年中，衰老和衰老研究领域取得了重大进展。

衰老可以定义为生物体支持其生存和生育能力的生理过程与时间相关的不可逆转的增殖性恶化。

衰老过程的结果是生理完整性逐渐丧失，组织和器官功能受损。

随着人类寿命的延长，衰老也走向老年。

最近，老年人被分为三个阶段：老年或早老、老年或中老年和晚年。

60岁至75岁的早老年是人体机能初步退化的时期。

然后是中老年，从76岁到90岁，是人体运动功能进一步退化的时期。

最后，90岁之后，晚年也随之而来，这是人体机能衰退的时期。

每个生物体都生活在与可能损害它的外在和内在因素的持久斗争中。

如果没有自身的修复机制，生物体的生命将会极其短暂，因为有害物质的积累会损害细胞的成分及其功能，最终导致各个组织的损伤，加速整个生物体的衰老。

大多数衰老定义涉及各种器官的结构、功能和修复系统的层级、异质性损害以及各种疾病的倾向增加。

人们可以说，年龄/衰老阶段很容易识别，但导致衰老过程的机制很难定义，也更难证明。

技术进步已经建立了各种方法来检测与衰老相关的一些细胞和分子机制。

其中，科学家最近关注衰老机制，将其视为复杂衰老过程的关键因素之一。

本文综述了人类衰老和衰老过程及其机制。

特别关注这些过程的特征及其可能的生物标志物。

在免费搜索引擎上搜索科学和评论论文时，使用了以下关键词：寿命、衰老、系统生物学、衰老、标志、衰老标记、生物标志、衰老生物标志、老化测试和生物信息学。

流行病学和临床研究主要针对老年人，而不考虑他们的伦理关系。

此外，还研究了衰老研究的动物模型。

摘要、会议报告和病例对照研究被排除在外。

对细胞应激源具有保护作用的三种不同反应是细胞凋亡、自噬和衰老。

细胞反应似乎取决于受到应激源有害影响的细胞类型。

受损的淋巴细胞往往会发生凋亡，而受损的上皮细胞和成纤维细胞则往往会衰老。

自噬意味着溶酶体介导的细胞自身成分的大量降解和清除。

自噬和细胞凋亡之间的关系很复杂。

目前尚不清楚哪个因素决定细胞是否会因凋亡或其他机制而死亡。

当细胞凋亡受到抑制时，自噬似乎可能有助于细胞死亡。

虽然自噬的激活会抑制细胞凋亡，但它的抑制会增加细胞对氧化损伤和细胞凋亡的易感性。

延长的自噬与细胞死亡有关。

自噬在衰老过程中会出现缺陷，特别是在患有与年龄相关的疾病的患者中，因为降解的分子和细胞器在细胞中积累。

因此，有缺陷的自噬是衰老细胞的一个特征。

衰老过程的示意图以及可能的治疗干预措施如图所示图1。

图1：衰老过程及其对整个生物体衰老的贡献概述
根据细胞衰老过程的动力学，衰老主要分为两大类：急性衰老和慢性衰老。

虽然急性衰老会导致特定细胞和组织群体的胚胎发育、伤口愈合和组织修复，但不针对特定细胞的慢性衰老会导致稳定的细胞周期停滞，这是一种限制受损细胞增殖的状态。

急性衰老的主要介质是SASP。

似乎由于与年龄相关的免疫缺陷或促炎性SASP因子产生减少，免疫细胞在消除衰老细胞方面变得低效。

p53、p16和其他肿瘤抑制途径介质导致衰老。

如果前基因细胞不能通过特定机制被清除，癌症就会发生。

然而，目前尚不清楚哪些机制负责衰老、细胞凋亡或自噬的方向。

SASP因子的产生可能通过使用活化B细胞的核因子 轻链增强子、白细胞介素1 阻断剂、雷帕霉素、二甲双胍来抑制；衰老细胞杀伤可由自然杀伤细胞、T细胞靶向、抗体或抗体介导的药物递送诱导。

在生命的早期，衰老细胞是短暂存在的，对发育、体内平衡和再生有有益的影响。

然而，在晚年，衰老的细胞会积累并产生有害影响。

ROS–活性氧。

SASP–衰老相关分泌表型。

p53–细胞肿瘤抗原p53。

p21–细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1，细胞周期抑制剂。

p16–细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A，多种肿瘤抑制因子1。

衰老
衰老是一种不可逆转的长期细胞周期停滞形式，由过度的细胞内或细胞外应激或损伤引起。

为了避免应激源活动后发生恶性转化，细胞衰老是指细胞周期停滞在G1期。

然而，随着变化的发生，衰老细胞的功能和代谢会变得活跃，例如蛋白质降解途径的变化、线粒体代谢增强、能量产生等。

衰老细胞停滞的目的是限制受损细胞的增殖，消除累积的有害因素并阻止潜在的恶性转化。

在年轻组织中，短暂的衰老具有有益的作用。

一个很好的例子是衰老对怀孕的有益影响，这意味着适当的胎儿发育和分娩时间。

有害影响是指生殖能力，因为它会导致卵泡数量减少，并且在晚年衰老会导致卵巢和子宫功能下降。

提高氧气或各种有毒物质的浓度可能会加速健康衰老。

减缓损伤积累的因素可以延缓衰老。

根据细胞衰老过程的动力学，衰老主要分为两大类，即急性衰老和慢性衰老。

急性衰老是正常生物过程的一部分，在胚胎发育、伤口愈合或组织修复过程中对组织内产生有益的影响。

肌成纤维细胞在急性衰老过程中发挥着重要作用，因为它们会迅速衰老，限制细胞/组织损伤部位的过度纤维化。

急性衰老可能是组织修复过程中纤维化控制程序化机制的一部分。

通过激活衰老相关分泌表型因子并随后激活免疫来消除急性衰老细胞。

衰老细胞仍然具有代谢活性，主要存在于慢性炎症组织和可再生组织中，能够创造炎症微环境，招募吞噬细胞以消除衰老细胞，最终促进组织去除。

它们分泌多种不同的分子与邻近细胞进行通讯。

衰老是通过获得SASP因子来实现的，例如白细胞介素、趋化因子、生长因子和调节剂、蛋白酶等。

释放的SASP因子参与非衰老邻近细胞对衰老的敏感性、细胞增殖、正常组织结构和功能的破坏、免疫调节、血管生成、抑制或促进癌症生长。

SASP因子在胚胎发育、加速伤口愈合、组织损伤后、参与衰老细胞的扩增和扩散、通过促进消除衰老细胞来抑制肿瘤发生过程中发挥有益作用。

SASP的主要功能是消除衰老细胞。

如果没有像老年人那样的衰老细胞清除，衰老细胞就会积聚，这将产生有害后果，导致结构性、退行性、不可修复的组织损伤和纤维化。

慢性衰老是由长时间的细胞应激或缓慢的大分子损伤引起的。

由于慢性过程中涉及的SASP存在较大异质性以及衰老细胞对免疫清除的高抵抗性，慢性衰老中涉及的复杂效应通路与急性衰老中的通路显著不同。

慢性衰老会对细胞和组织产生有害影响。

衰老可能导致与年龄相关的疾病这一知识促使研究人员开发可以消除衰老细胞的药物。

这些药物可以改善老年人的健康。

老年人的衰老细胞既不能维持生理组织功能，也不能维持组织修复，包括自噬，其能力随着年龄的增长而下降。

细胞衰老之后是那些被认为有益的过程中的衰老细胞清除。

然而，如果不消除衰老细胞，衰老细胞就会积聚并导致癌症和衰老。

对动物样本的研究表明，衰老细胞在老年动物的白细胞和肠隐窝肠细胞、真皮成纤维细胞、肝细胞、骨细胞中积累。

与吞噬细胞在不引起炎症的情况下清除细胞的凋亡不同，衰老细胞由于炎症环境的刺激和有害化合物的清除而得以存活。

衰老相关 -半乳糖苷酶是 -半乳糖苷酶的同工型，通常负责 -半乳糖苷的分解。

其活性存在于衰老细胞的溶酶体中。

SA- -GAL活性增加被认为是衰老的结果。

导致衰老的因素
氧化应激、端粒损伤/缩短、DNA损伤、线粒体功能障碍、染色质破坏、炎症、表观遗传失调和癌基因激活等均可引发衰老。

氧化应激
众所周知，衰老表型可能受到各种类型的应激的刺激/诱导，包括活性氧诱导的应激。

活性氧是正常氧代谢的天然副产品。

人们认为ROS调节多种生理功能，如信号转导、基因表达和增殖。

虽然生物体寿命的延长与低ROS浓度相关，但高ROS浓度会危及衰老表型的维持。

氧化剂/抗氧化剂失衡会导致大分子的结构损伤。

与年龄相关的受损大分子的积累是导致衰老过程的机制之一。

健康组织中氧化剂生成和抗氧化过程之间的平衡是通过各种抗氧化剂来维持的。

内源性或外源性活性氧通过涉及DNA损伤反应、表观遗传调控和肿瘤抑制途径激活的过程衰老细胞标志或衰老标志，b）可能的衰老生物标志物。

相应的生物标志物可以在促衰老机制或抗衰老途径中被识别。

使用不同的方法检测组织切片或培养细胞的衰老。

可以对衰老细胞进行形态学分析、细胞内检测、细胞活力测定、p21检测以及通过分析测量SA- -GAL活性、自噬能力、细胞增殖、白细胞绝对端粒长度。

末端限制性片段，通过定量聚合酶链式反应或定量荧光原位杂交。

表3：可能的衰老细胞生物标志物的实验室测定方法
–酶联免疫吸附试验。

SASP–衰老相关分泌表型。

SAHF–衰老相关异染色质病灶。

H2AX–一种来自H2A家族的组蛋白，是激活DNA损伤反应的标志物。

PCR-聚合酶链式反应。

p16–细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A，多种肿瘤抑制因子1。

p53–肿瘤抑制基因，通过激活的p21–p53途径诱导衰老生长停滞。

p21–细胞周期抑制剂，通过激活的p21–p53途径诱导衰老生长停滞。

SA‐ -GAL–衰老相关的 -半乳糖苷酶。

FISH–荧光原位杂交。

总结
对衰老和衰老过程的研究最多的是在细胞培养和动物模型上进行的。

衰老似乎是正常衰老过程和与衰老相关的病理中的一个关键因素。

目前还没有关于细胞衰老过程或生物体健康衰老的标准化生物标志物。

文献中描述的生物标志物并不符合理想衰老生物标志物的所有标准，实际上代表了衰老过程的各种特征。

目前被检测为衰老或衰老生物标志物的大多数生物标志物与年龄相关的疾病有关，而不是健康衰老的过程。

由于衰老的效应机制既不一定是衰老特有的，也不存在于所有形式的衰老中，因此对现有衰老生物标志物的解释应取决于上下文。

此外，应使用多种生物标志物的组合。

生物标志物的检测，特别是其定量和验证，对于理解衰老过程、监测衰老速率（预后和预测生物标志物，以及可能使用适当的治疗干预是必要的。

可靠生物标志物的识别和选择，以及可重复方法的使用，有助于更好地理解衰老和衰老过程的复杂网络，但也会带来一些新的问题。

尽管在细胞和分子水平上有了新的发现，但对衰老过程的理解仍然有限。

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