为什么生理学上人会衰老呢？ 第1页

人干细胞替换受损组织细胞的能力相当有限，尤其不擅长替换大脑和心肌。

人类基因组里的再生相关增强子是哺乳形类祖先留下的改变了功能的代码，不能有效地再生（https://www.zhihu.com/answer/1580866569）

随着时间流逝，包括干细胞和生殖细胞在内，人体有 DNA 的细胞都会积累 DNA 损伤、一些并无好处的 DNA 甲基化、线粒体损伤等各式各样的问题。端粒长度并不是唯一因素，端粒酶延长端粒的性能也不总是那么稳定。

可以参照：

2020 年，以色列巴伊兰大学的科研团队完成的研究证实了 15 年前科学家提出的关于人体衰老的新理论。该理论认为，随着时间流逝，人体实际下降的是细胞协调能力，而非细胞功能。这一研究成果有望为医治衰老^[1]提供新的思路。

人的生殖细胞比体细胞更擅长修复随着时间流逝积累的大部分损伤，受精卵与胚胎会进行重编程。积累了太多不利突变的生殖细胞通常不能发育成婴儿，重编程失败的胚胎通常会早早地自灭，让人感觉不到怀孕。尽管如此，人的死胎、畸形、流产还是很常见的。

人体组织里的干细胞如果普遍进行重编程来自我维护，会容易癌变。这是“船小好调头”的生动案例：一个细胞不行可以自灭，几十万亿个细胞堆在一起就不能那样搞了。

在此基础上，少量劣化的细胞的功能失调可以“一粒老鼠屎坏掉一锅汤”地引起局部慢性炎症、累及更多细胞。免疫系统不擅长精确除去这些细胞，免疫系统本身也在随着时间推移趋于崩解。

在我们过去几千万年的祖先身上，这些性状看来不影响传代，最终没有筛选出更擅长自我修复的人体。将来这可能被技术改变。

1987 年，英国科学家 Thomas Kirkwood 提出，多细胞生物的生殖细胞比同种生物的体细胞更擅长维持功能并修复损伤，还有生殖细胞独特的“让自身恢复青春”的重置机制、“只让健康的生殖细胞发育为后代”的选择机制。

在修复损伤方面，研究人员通过转入外来基因或人工诱发突变，发现小鼠生殖细胞比体细胞更擅长清除外来基因、修复突变的基因。人们已经观察到人的小脑、骨骼肌、睾丸、卵巢等部位的细胞的端粒不会随时间流逝而缩短。在 DNA 损伤之外，蛋白质变性、脂肪酸氧化、生物大分子意外交联等问题在生殖细胞中修复的速度通常也比较快。

在恢复青春方面，减数分裂形成卵细胞的过程可以将受损基因送进极体并抛弃，受精卵会对 DNA 甲基化和组蛋白乙酰化相关的表观遗传修饰进行部分重置，胚胎会在“合子基因组激活”时期发生端粒的重编程，无论起初拿到的端粒有多短，重编程过程都可以让端粒恢复到该物种的胚胎细胞应有的端粒长度。

上述重编程在克隆动物胚胎中也会发生，克隆动物并无“早衰”现象^[2]，除非克隆胚胎的早期发育受到不利环境阻滞、干扰重编程过程^[3]。研究发现，在克隆胚胎的培养过程中加入Trichostatin A、Sodium butyrate、PD0325901、Melatonin等小分子物质，可以有效提高其端粒的重编程效率^[4]。

在选择方面，已经观察到果蝇卵细胞、小鼠精子等生殖细胞经历数轮选择性的程序性死亡来进行淘汰，你也可以将精子与卵子结合的过程视为选择的一部分。不过，精子之间有一定的配合，而不是人们刻板印象中的单纯竞争。

参考

1. ^ 许多现代医学人员和生物学研究人员将衰老视为疾病
2. ^ 例如：Sinclair, K., Corr, S., Gutierrez, C. et al. Healthy ageing of cloned sheep. Nat Commun 7, 12359 (2016). https://doi.org/10.1038/ncomms12359
3. ^ https://www.fasebj.org/doi/10.1096/fj.201901486RR
4. ^ https://www.fasebj.org/doi/10.1096/fj.201901486RR