衰老,，是每個(gè)人都會(huì)經(jīng)歷的,，但它并不是每個(gè)生物都會(huì)經(jīng)歷的，有些動(dòng)物就沒有明顯的老化,，甚至越老越強(qiáng),。了解衰老，是科學(xué)地樹立世界觀必要的環(huán)節(jié),，它可以讓我們更坦然地面對(duì)生命的最后階段,。

這節(jié)課,，我要對(duì)衰老的主題作一下回顧跟總結(jié)。

線粒體質(zhì)量的下降是導(dǎo)致衰老的重要因素,，線粒體既是供能的單元,，也是執(zhí)行死刑的單元。 

這兩種看上去矛盾的功能,，是源于線粒體最初并不是從細(xì)胞內(nèi)演化出來的：

生命史上這次事件,，導(dǎo)致了一種全新的生命形式出現(xiàn)，那就是真核生物,。

線粒體細(xì)菌最初只是無(wú)償?shù)匚彻偶?xì)菌體內(nèi)的養(yǎng)分,，但并不是很霸道，雙方形成了宿主雖然不會(huì)死,，但是也輕度的營(yíng)養(yǎng)不良,。而寄生菌又不會(huì)暴力地分裂、增殖,，雙方就這樣達(dá)成了相當(dāng)久的平衡,。

直到地球上的氧含量突然大爆發(fā)之后，寄生關(guān)系才出現(xiàn)了改變,。

因?yàn)榫€粒體細(xì)菌竟然有一種特殊的能力,，可以把氧化性很強(qiáng)的一種氣體，也就是氧氣利用上,。

在那會(huì)兒,，氧氣對(duì)絕大部分的生物都是致命的毒氣，這種古細(xì)菌也幸好肚子里有了線粒體細(xì)菌幫它解毒,，于是幸存了下來,。

而且更加幸運(yùn)的是，線粒體細(xì)菌在解毒的同時(shí),，能把氧氣跟葡萄糖上的質(zhì)子跟電子拆下來,，制造 ATP。這些能量貨幣本來是給它自己用的,，但是宿主在后續(xù)的演化中翻了身,，很多有運(yùn)載功能的蛋白質(zhì)會(huì)把線粒體制造好的 ATP 偷偷運(yùn)走，供宿主用,。

于是,，這個(gè)一直吃虧了幾億年的古細(xì)菌，這次就不再是宿主了,，我們可以說,，它們形成了共生的關(guān)系,，互相都得到了好處。這種好處相比沒有線粒體細(xì)菌來說是巨大的,，因?yàn)槟芰抗┙o的效率大概高了20倍,。

這樣一來，真核生物的細(xì)胞就可以長(zhǎng)得很大,，分工也可以很多,，反正就是有大把的能量貨幣供真核生物揮霍。它們也相應(yīng)地生出了龐大的,，包括在核內(nèi)的 DNA,，線粒體細(xì)菌自己在漫長(zhǎng)的演化過程中，再?zèng)]有走出過細(xì)胞,。因?yàn)檫@里給它提供了最好的保護(hù)跟足夠的營(yíng)養(yǎng),。

雖然在內(nèi)部成活，但是它也依照細(xì)菌的模式,，不斷地把曾經(jīng)自身的基因圖紙往外丟。

對(duì)于演化到人類這種生物來算,，線粒體已經(jīng)丟出至少300多個(gè)基因了,，但是它還保留著量極少的基因在體內(nèi)。而丟出去的這些蛋白質(zhì)圖紙都融合到細(xì)胞核內(nèi)的 DNA 上了,。

到了如今,，一個(gè)體細(xì)胞內(nèi)的線粒體有多少個(gè)呢？

它是不一樣的,，有些不太活躍的細(xì)胞有幾十個(gè),，活躍的有一兩千個(gè)，最多的是卵細(xì)胞,，有10萬(wàn)個(gè),。

以上是在它們共生的關(guān)系中，關(guān)系良好的情況下互惠互利的生活模式,。

但實(shí)際,， 線粒體細(xì)菌依然保留著當(dāng)初入侵時(shí)的一些手段，現(xiàn)在已經(jīng)演化成給細(xì)胞下達(dá)自殺命令的功能,。 

而當(dāng)初這個(gè)功能是什么樣的呢,？

大概是這樣，就是它們強(qiáng)烈地依賴細(xì)胞里的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),。在健康細(xì)胞里頭,，這些不是問題，但當(dāng)細(xì)胞不再健康的時(shí)候,，它們就需要另外尋找宿主了,。所以需要把細(xì)胞膜弄破才能另尋出路,，而弄穿各種膜的手段，就是現(xiàn)在讓細(xì)胞凋亡的那個(gè)信號(hào),。

從線粒體的供能角度來看,，什么時(shí)候細(xì)胞會(huì)凋亡呢？

那就是細(xì)胞色素 c 這個(gè)蛋白質(zhì)游離出線粒體之后,。

它本來應(yīng)該在線粒體的膜上,，那為什么會(huì)游離出線粒體呢？

那是因?yàn)槟ど戏e累了太多的自由基,，導(dǎo)致線粒體膜的破裂,。

那么自由基又是從哪兒來的呢？

自由基是過多的電子淤積在呼吸鏈之后產(chǎn)生的多種活性很強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì),。

那么電子為什么會(huì)在線粒體上淤積呢,？

那是因?yàn)楹粑溕系牧魉€被卡住了。

不卡住的時(shí)候,，膜外的電子不斷地流動(dòng),，之前被泵入膜內(nèi)的質(zhì)子會(huì)沖擊 ATP 酶，這個(gè)馬達(dá)一樣的蛋白質(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來,，而且它真的跟馬達(dá)很像,，每轉(zhuǎn)一圈制造3個(gè) ATP 分子。當(dāng)身體不需要耗費(fèi)能量的時(shí)候,，線粒體附近的所有可用的 ADP 都已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成 ATP 了,。直到?jīng)]有原材料可用的時(shí)候，電子就開始在膜外淤積,。

這個(gè)時(shí)候,，并不算大禍臨頭，因?yàn)樗械恼婧松镞€有一個(gè)泄洪的機(jī)制,，就是讓膜內(nèi)的質(zhì)子游出膜外,，而又不沖擊 ATP 馬達(dá)。在這種泄洪的過程中,，電子也會(huì)繼續(xù)流動(dòng),，不再淤積，不再產(chǎn)生自由基,。ATP 雖然沒有產(chǎn)生,，但產(chǎn)生的是熱量，這個(gè)熱量也為生物體提供了恒定體溫的基礎(chǔ),。

盡管有這樣防止自由基的機(jī)制,，但自由基還是免不了會(huì)產(chǎn)生，一旦產(chǎn)生,，那就會(huì)傷害周邊的蛋白質(zhì)跟基因,，離得越近,，傷害越大。

但是傷害一般也依舊不是什么大問題,，生物體對(duì)蛋白質(zhì)跟基因的損傷都有完善的修復(fù)機(jī)制,，尤其是蛋白質(zhì)的損傷，更可以快速地由免疫系統(tǒng)先清除,，接下來由制造蛋白質(zhì)的工廠把健康的零件補(bǔ)上,。基因雖說也是可以修復(fù)的,，但是風(fēng)險(xiǎn)稍高,，好在大部分的基因都在核內(nèi)，有核膜保護(hù)著,。

此外,，因?yàn)槭嵌啾扼w，所以也可以依照多余的副本上的序列來修復(fù)損傷的部位,。

而人體的 DNA 大約是有16000多個(gè)是在線粒體 DNA 上的,，沒有在核內(nèi)。那在這里的情況就要惡化很多,。

• 首先,，沒有什么核膜去保護(hù)它們。

• 其次,，它們?cè)谛枰迯?fù)的時(shí)候,，也沒有父系的那一支父本的圖紙可供參考,。

• 最后,，這里直接挨著氧化性質(zhì)最強(qiáng)的活躍的氧氣，受傷的頻率本來就很高,。但是沒有辦法,，這最后13種，由線粒體 DNA 制造出的蛋白質(zhì),，無(wú)論如何也沒法像之前這里的基因那樣,，去轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)了。因?yàn)樗鼈円獮榉浅^(qū)域化的損傷作出快速的響應(yīng),，作臨時(shí)的調(diào)配,。

如果轉(zhuǎn)移去核內(nèi)的話，核心生產(chǎn)出的蛋白質(zhì)運(yùn)出了核膜之后,，大概率說,，是不會(huì)被運(yùn)輸?shù)秸嬲必浀牡胤剑炊鴷?huì)引發(fā)不缺貨的單位發(fā)出“停止生產(chǎn)”的信號(hào),，這樣反而會(huì)引發(fā)缺貨地區(qū)情況更加惡化,，長(zhǎng)此以往,，所有的線粒體都會(huì)受到牽連。

所以,，線粒體 DNA 上,，最后這一點(diǎn)點(diǎn)基因片段即便遭受了20倍于核內(nèi) DNA 的變異，也要堅(jiān)守在這里,。而這個(gè)也就是一部分動(dòng)物有衰老現(xiàn)象的來源了,。

線粒體 DNA 上的蛋白質(zhì)設(shè)備，最關(guān)鍵的零件部位是由線粒體自己生產(chǎn)的,。但畢竟占少數(shù),，只有13種。其它線粒體需要的零件大約上千種,，還是需要核內(nèi)制造出來,。制造出來之后，會(huì)依照這13種像信號(hào)燈一樣的指示牌運(yùn)送到位,，組裝成線粒體上呼吸鏈上所需的蛋白質(zhì),。

那運(yùn)送過來之后，它們能不能裝配到一起就是一個(gè)問題了,。

但極少數(shù)極少數(shù)的情況下,，線粒體 DNA 的圖紙雖然被自由基攻擊突變了，但導(dǎo)致的突變是那么的巧合,，只是造成性能略有下降,，而且還能跟核內(nèi)運(yùn)來的蛋白質(zhì)結(jié)合得嚴(yán)絲合縫，還不至于導(dǎo)致這個(gè)線粒體被淘汰掉,。雖然這樣的事情幾率很小,，但是在漫長(zhǎng)的往往有幾十年的生命過程中，總有機(jī)會(huì)讓這類品質(zhì)略差的線粒體出現(xiàn),，并復(fù)制自身,。

這些體制略差的線粒體，在細(xì)胞中所占的比例會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)不斷地增加,，而身體怎么應(yīng)對(duì)呢,？

那辦法就是，生產(chǎn)出更多的線粒體出來,。

劣質(zhì)化的進(jìn)展雖然慢,，但一旦開始，很難恢復(fù)到上一個(gè)階段的狀況了,，所以一定有那么一天,，所有的線粒體質(zhì)量都會(huì)不及格的，那樣再補(bǔ)充多少不合格的線粒體也都是無(wú)濟(jì)于事。 

但動(dòng)物和動(dòng)物是不同的,，有些相對(duì)于它們體重來說壽命明顯長(zhǎng)的動(dòng)物就可以逃過衰老,。

它們是怎么逃過的呢？

它們往往在身體出現(xiàn)衰老狀況之前,，就會(huì)因?yàn)槠渌氖鹿仕劳?，比如像癌癥，或者落地失敗摔死了,。

鳥類就是最典型的,，因?yàn)樗鼈兊捏w細(xì)胞中，線粒體不但數(shù)量多,，而且線粒體上呼吸鏈的數(shù)量還多,。鳥類之所以留出這么大的余量，是因?yàn)樗鼈冃枰w,，飛離地面比在地面上奔跑要耗費(fèi)更多的能源,。所以， 自然界一直是在篩選,，可以把單位質(zhì)量的功率提升到最高的個(gè)體出來,。 

恒溫動(dòng)物就是這樣，從爬行的變溫動(dòng)物演化出來的,。鳥類也是這樣篩選出來的,，因?yàn)轱w起來可以避免一切地面上的危險(xiǎn)，可以輕松地跨越死亡地帶,，找到水跟食物,，有了這些好處，多浪費(fèi)一些能量還是值得的,。

但是這樣做的代價(jià)就是耗能太高,，哪怕是在靜止?fàn)顟B(tài)，身體也在耗費(fèi)大量的能量,，所以鳥類的體溫也很高,。

但也正因?yàn)轱w行給鳥類提供了更高峰值的能量需求，所以它們的呼吸鏈的數(shù)量,，它們的線粒體的數(shù)量都富余得多得多,。它線粒體 DNA 有大把的空間可供質(zhì)量下滑，于是很多的鳥比它們體重相似的那些嚙齒類動(dòng)物,，壽命要長(zhǎng)10倍左右,。

所以， 如果從線粒體的理論來看，人的衰老跟衰老帶來的肌肉量大減,，器官功能的下降導(dǎo)致的 N 種老年病,，是有可能一并解決的，而不是一種病一種病地攻克,。 

解決辦法,，就是想辦法提供足夠多的線粒體。當(dāng)我們有足夠多余量的線粒體的時(shí)候,，衰老的進(jìn)程就能放慢,。

除此之外，還有另外的辦法,，就是我們想方設(shè)法讓呼吸鏈上不總淤積電子,，那自由基的量也會(huì)減少，衰老的進(jìn)程也能拖慢,。

那怎么增加線粒體,，怎么讓它富余出來呢？

其實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)有一些藥貌似有效果了,，但是還需要很久很久的研究,，我是不敢亂說的，否則有的人聽了真的開始亂吃藥了,。

那怎么讓呼吸鏈上不淤積電子呢,？

這個(gè)我是可以大聲說的，就是增加運(yùn)動(dòng)量跟減少食量,。

因?yàn)槿绻眢w連葡萄糖這種原料都缺乏的話,，那就談不上從上面拆下來電子，然后電子運(yùn)輸過去,，淤積在呼吸鏈上,，形成自由基。這些過程一并都不存在了,。

所以,， 少吃，多運(yùn)動(dòng),，長(zhǎng)期讓身體維持在六七成飽,，這種狀態(tài)就能延長(zhǎng)壽命。 

聽著建議很俗氣,，但卻是現(xiàn)在目前唯一一個(gè)在科學(xué)界有共識(shí)的,，能延長(zhǎng)壽命，提高健康狀況的方法,。

這道題你并不需要馬上作答,。在最近幾天,，你看電視或者上網(wǎng)，我相信肯定免不了會(huì)再次看到和老人相關(guān)的內(nèi)容,，尤其是一些紀(jì)錄片,。

那當(dāng)你在看到有老人出現(xiàn)的畫面的時(shí)候，請(qǐng)你記住那一刻腦子中的想法,，希望你還能回來把它寫在評(píng)論中,。