探索衰老的機制不僅是壹個古老的問題，也是壹個全新的科學研究領域。在醫學漫長的歷史發展中，有人認為總經理提出了上百種衰老假說。中醫在抗衰老方面積累了豐富的經驗，提出了陰陽失調理論、臟腑虛損理論、精氣衰竭理論等。，其中滲透著對自然的宏觀理解。國外古代的醫生和哲學家也從不同的角度對衰老進行了解釋，提出了溫暖說、熵說、磨損說、自毒說，對我們認識衰老起到了積極的作用。但是，由於歷史條件和科學水平的限制，這些理論都有很大的局限性。
隨著時代的發展，出現了壹系列新的理論，包括錯誤理論、自由基理論、自身免疫理論、網絡理論、端粒酶理論等。在原有理論的基礎上，又有了很大的進步和完善，但目前這些理論都沒有得到學術界的認可。衰老理論研究的滯後是抗衰老工作進展緩慢的重要原因。人類壽命的大幅度延長要求老齡理論和老齡對策研究取得重大進展。本章介紹了壹些流行的衰老理論。
(壹)中醫理論精髓的喪失
中國的中醫認為精氣不足導致衰老。《蘇文·金匱嚴陣》有記載:“夫精，身也本。”《靈樞本身》記載“精出於生”，《靈樞任平絕古》記載“水谷之精出於生”。朱丹溪在《格致漁倫》中列舉了老年人衰老的種種跡象，認為原因在於精血衰竭。宋認為老年人氣血漸衰，真陽氣少，精血耗盡，精神衰弱。
古代醫生認為，人體本身的生命力稱為精，精是人體維持其器官功能正常運轉的動力。精分為先天精和後天精。前者由父母遺傳，形成人類生命的原始動力，後者來自水谷。先天之精是天生的，遺傳自父母，不能持續補充，是有限的；後天的精，來源於飲食和壹些其他的活動，可以不斷的補充。照此推理，衰老的本質原因是先天精氣不足。
中醫精氣不足理論中提到的壹些宏觀運行機制，對現代醫學抗衰老理論的研究有壹定的啟示和積極的幫助，但比較抽象，缺乏細胞和分子水平的證據。
(2)體細胞突變理論
這壹理論認為，在生物體的生命中，誘發(物理因素如電離輻射、X射線、化學因素和生物因素等。)而自發突變破壞細胞的基因和染色體，積累到壹定程度導致細胞功能下降，然後細胞死亡。支持這壹理論的證據有:X射線照射可加速小鼠衰老，短命小鼠染色體畸變率高於長壽小鼠，老年人染色體畸變率更高；有人研究了轉基因動物衰老過程中自發突變的頻率和類型，也為這壹理論提供了壹定的依據。
但是這個理論也有壹些無法解釋的事實，比如衰老是損傷增加還是染色體修復能力下降。另外，現代生物學證明，基因的突變率為10-6-10-9/細胞/基因位點/世代，這麽低的突變率不會造成整群細胞的死亡，但根據這個理論，細胞應該有異常高的突變率；衰老是由突變引起的，轉化的細胞可以在體外繼續生長。在這方面，轉化細胞應該不會發生變異，但事實並非如此。
(3)自由基理論(國際學術界公認)
衰老的自由基理論是由德納姆·哈曼在1956年提出的。據信，衰老過程中的退化是由細胞正常代謝中產生的自由基的有害影響引起的。生物體的衰老過程是機體組織和細胞產生的自由基積累的結果。自由基會造成DNA損傷，導致突變，誘發腫瘤形成。自由基是正常代謝的中間產物，反應能力很強，可以氧化細胞內的很多物質，破壞生物膜。還能交聯蛋白質、核酸等大分子，影響其正常功能。
支持這壹理論的證據主要來自壹些體內和體外實驗。包括種間比較、飲食限制、確定年齡相關的氧化應激現象、給予動物抗氧化飲食和藥物治療；體外實驗主要包括體外二倍體成纖維細胞氧壓和代謝的觀察，氧壓和倍增能力以及抗氧化劑對細胞壽命的影響。這個理論可以解釋壹些實驗現象，比如:自由基抑制劑和抗氧化劑可以延長細胞和動物的壽命。體內自由基的防禦能力隨著年齡的增長而下降。脊椎動物壽命長，體內氧自由基產量低。但自由基學說並沒有提出自由基氧化反應及其產物是導致衰老的直接原因的實驗依據，也沒有解釋是什麽因素導致老年人自由基清除能力下降，為什麽轉化細胞不能衰老，為什麽生殖細胞能代代相傳維持生殖系。此外，自由基是新陳代謝的次級產物，不太可能是衰老的主要原因。
(四)交聯理論
這個理論是由Bjorksten在1963中提出的，然後由Verzar發展。主要論點是生物體內的蛋白質、核酸等大分子可以通過化合價* * *交叉結合形成巨大分子。這些巨大的分子很難被水解，在細胞內堆積，幹擾了細胞的正常功能。這種交聯反應可以發生在細胞核DNA或細胞外的膠原纖維中。目前，有壹些證據支持交聯理論。皮膚膠原蛋白的可提取性和被膠原酶消化的能力隨著年齡的增長而下降，而其熱穩定性和抗張強度隨著年齡的增長而增加。大鼠尾腱上的條紋數及其熱收縮力隨年齡增長而增加，但溶解度隨年齡增長而降低。這些結果表明，膠原蛋白的多肽鏈在老年時是交聯的，並且與日俱增。這個理論類似於自由基理論，不能解釋衰老的根本機制。
(5)錯誤導致災難的理論。
錯誤災難理論是由奧格爾明確提出的。人們認為，在DNA復制、轉錄和翻譯中出現錯誤，可以繼續擴大並導致細胞老化和死亡。如果在mRNA的DNA轉錄過程中有微小的差異，這種微小差異的mRNA就會翻譯成進壹步偏離的蛋白質，如果蛋白質屬於DNA聚合酶，就會合成差異更大的DNA。這樣的錯誤在每壹次信息傳遞後都會被放大，形成惡性循環，導致細胞內積累了很多錯誤的分子，造成災難，細胞的正常功能得不到發揮，導致細胞衰老死亡。
關於這個假設已經有很多研究和報道，眾說紛紜，莫衷壹是。Lewis和Tarrant發表了他們認為支持這壹理論的數據:合成生物大分子所需的酶具有年齡依賴性的變化，如小鼠肝臟和人成纖維細胞中DNA聚合酶合成的正確性，均隨年齡而降低；同時，DNA修復的速度也下降了。
然而，不壹致的結果是，在亞致死濃度的氨基酸類似物中生長的二倍體細胞的壽命沒有縮短。如果衰老是由蛋白質合成的錯誤引起的，那麽在上述不利情況下，能加速這壹過程的因素會縮短培養細胞的壽命，但事實並非如此。Gupta發現，用誘變劑連續處理幾個周期不會縮短體外培養的成纖維細胞的壽命；此外，腫瘤細胞系可以不受限制地保存，這似乎與錯誤假說不符。
包括海弗利克在內的學者也對差異理論提出了質疑。霍蘭德和海弗利克比較了年輕和年老培養細胞中的病毒產量，在病毒的致病性和蛋白質組成方面沒有觀察到差異。病毒通過使用細胞機器合成蛋白質，這意味著這臺機器的準確性在舊細胞中仍然可以保持。此外，也沒有發現老年人和動物的蛋白質氨基酸組成與年輕人有顯著差異。
(6)生物鐘理論
該理論也被稱為遺傳程序設計理論，認為衰老是生命周期中壹個被安排好的程序，它只是整個生長和分化過程的壹個方面。每個物種都有壹個遺傳的“時間計劃”，即通過生物鐘或類似機制，根據自然界進化中生存的得失而發生。特定的遺傳信息按時激活退化過程，逐漸展開，最終導致衰老和死亡。
有學者認為，基因程序導致的衰老是進化的需要。當個體在沒有進化利益的情況下生活了壹定時間，就會開始失去進化力量的控制，走向衰老。有壹些細胞學和分子生物學的證據，在生物生命統計中也得到了初步驗證。
生物鐘現象在生命早期比較明顯，比如尾巴的退化。在生命早期，某些器官和細胞的退化是形態發生所必需的。衰老不應被視為有機體生命中的壹個孤立階段。分化、發育和衰老是同壹事件的不同方面。如果衰老只是因為進化控制的喪失而發生，那麽必然會出現基因多態性，也就是非衰老變異體，實際上還沒有發現這種變異體。由此可以推斷，衰老不是由基因控制的主動事件，也可以說不存在程序化的衰老基因。另外，生物鐘理論在分子基礎上的解釋也不夠。
(7)基因調控理論(細胞分裂逐漸減慢並最終停止的理論)(國際學術界公認)
基因調控理論解釋了衰老的兩個重要特征:生物對環境的適應能力逐漸下降；壽命有壹個特點。根據這壹理論，衰老是由於生物在分化和生長過程中壹些基因的有序激活和抑制:負責分化和生長的基因的產物刺激了負責生殖期的基因，而生殖期的壹些基因產物又抑制了壹些分化和生長所需的基因。持續繁殖可以耗盡壹些因子，導致壹些基因關閉，最終導致功能下降；壹個物種的發育期、生殖期和衰老期的長短取決於幾組依次被激活和抑制的特殊基因。這些時期的持續時間在壹定範圍內是可以變化的，而且會受到內在因素和營養等壹些外在因素的影響，所以同壹物種不同個體的壽命是不壹樣的。
分化、發育、生殖和衰老本來就是整個生命事件不可分割的階段，所以把基因孤立地分為分化生長階段和生殖階段可能並不合適。這些基因在壹定時期負責其功能，其基因產物相互影響，影響壽命，不能解釋新生兒時期表達的很多基因到老年仍然表達。生殖細胞的不老性也很難用這個理論來解釋。
㈧剩余信息理論
梅德韋傑夫是這壹理論的主要倡導者。在成熟的體細胞中，DNA分子中所含的遺傳信息只有0.2-0.4%起作用，其余都被抑制。DNA分子上的某些基因、作用因子等區域具有選擇性重復，表現為殘留信息。基因的壹個拷貝有缺陷或失活，其他拷貝被激活，直到最後壹個拷貝耗盡。此時，由於某些基因產物的缺失，細胞的正常功能無法得到很好的發揮，導致細胞衰老。梅德韋傑夫認為不同物種的壽命可能是基因序列重復程度的函數。長壽物種應該比短命物種有更多的剩余信息。
對不同物種的DNA、rRNA和tRNA的研究表明，哺乳動物的壽命與基因的重復序列之間沒有特定的關系。而少數只有幾個拷貝的重要基因，比如血紅蛋白基因、組蛋白基因，應該很可能對壽命起決定性作用。為了研究這種可能性，有人用DNA RNA的相關分析率來分析不同哺乳動物壽命與mRNA重復序列的關系。結果表明，兩者之間存在正相關關系，但由於在分析這組數據時使用了太多假設，因此結論可信度不高。如果基因失活只發生在調控基因，而不發生在結構基因，那麽應該解釋為什麽結構基因不容易失活。如果它發生在結構基因中，細胞的同種異型標記可能會隨著年齡而變化。但事實上，異型征往往會持續終生。此外，染色體的數量和每個細胞的DNA含量與動物的壽命沒有明確的關系。比如蝗蟲的DNA含量可以達到19uug/核，而人類只有7.3uug/核。然而，人類的壽命比蝗蟲長得多。
(9)衰老的免疫理論
衰老的免疫理論可分為兩種觀點:壹是免疫功能的衰老是衰老的原因；二、自身免疫學說認為，自身抗體相關的自身免疫在衰老過程中起決定性作用。衰老不是被動的細胞死亡和脫落過程，而是最主動的自我毀滅過程。
從衰老的免疫理論可以看出，免疫功能的強弱似乎與個體的壽命密切相關。到目前為止，研究表明，人體衰老過程中確實伴隨著免疫功能的重要變化:
1，個體水平免疫功能隨增齡的變化表現為對外來抗原的免疫反應降低，對自身抗原的免疫反應增強。根據Whittingham的報道，用抗原免疫後，老年人的抗體滴度明顯低於年輕人。此外，自身抗體的檢出率隨著年齡的增長而增加。細胞免疫力也會隨著年齡的增長而下降。
2.器官和組織水平:人的胸腺在出生後，隨著年齡的增長逐漸變大，在13-14歲達到高峰，然後開始萎縮，功能退化，25歲以後明顯縮小。胸腺切除後，新生動物失去免疫功能。胸腺切除後，幼小動物失去免疫功能、抗體形成和移植物抗宿主反應。
3.在細胞和分子水平，老年動物和人的T細胞的功能和數量下降。隨著年齡的增長，機體對絲裂原伴刀豆球蛋白A(con A)、植物血凝素(PHA)和抗CD3抗體的反應能力下降。這是衰老的免疫學特征之壹。隨著年齡的增長，細胞因子的分泌發生了明顯的變化。IL-2的產生和IL-2受體的出現在T細胞的增殖中非常重要。老年人體內IL-2的產生減少，IL-2受體，尤其是高親和力受體的出現也減少。
自身免疫的觀點認為，免疫系統在任何層面的失控都會導致自身免疫反應的過度表達，表現出加速衰老的諸多證據。
也有許多相反的證據表明，免疫系統控制衰老。小鼠體內有壹個長壽的近交系——C57BL/6。抗核抗體的比例和胸腺細胞毒抗體的含量相對較高，但並未表現出高度的免疫病理損害。裸鼠是壹類患有先天性無胸腺和無毛綜合征的小鼠，其T細胞免疫功能非常缺乏，因此可以接受同種異體甚至異種移植。這種小鼠如果在普通條件下飼養可以早死，但如果在無菌條件下飼養，壽命並不低於正常小鼠。如果新生小鼠在正常飼養條件下摘除胸腺，在3個月左右死亡，如果放在無菌環境中，大部分可以活得更長。可見，免疫系統雖然可以影響存活時間，但不是決定性因素。免疫學說，免疫系統是衰老的主導者和根本原因。然而，沒有明顯的原因來解釋為什麽免疫系統會隨著年齡的增長而惡化。免疫系統的衰老變化也是衰老引起的各種效應的表現，應視為整個衰老的壹部分，而不是衰老的最初原因。
(十)轉座因子假說
Macieira-Coelho提出了轉座因子假說來解釋衰老。認為衰老可能是轉座因子從染色體的壹部分轉移到另壹部分，然後所需功能失活。該模型與癌發生、發展和免疫學中的其他轉座子變化壹致。在培養細胞中觀察到的變化可能表明轉座子可能在衰老中起重要作用。但這種變化是衰老的原因還是結果還不確定，假說缺乏可靠的證據。
(11)端粒理論
端粒理論由Olovnikov提出，認為細胞在每次分裂時由於DNA聚合酶的功能障礙，不能完全復制自己的染色體，因此最後復制的DNA序列可能丟失，最終導致細胞衰老死亡。
端粒是真核生物染色體末端由許多簡單序列重復和相關蛋白組成的復雜結構，能夠維持染色體的結構完整性，解決末端復制問題。端粒酶是壹種由RNA和蛋白質組成的逆轉錄酶，它以自身的RNA為模板，合成端粒重復序列，並將其添加到新合成的DNA鏈的末端。在人體中，端粒酶出現在大多數胚胎組織、生殖細胞、炎癥細胞、新生組織的增殖細胞和腫瘤細胞中。由於這個原因，每次細胞分裂時，都會丟失壹個端粒序列。當端粒長度縮短到壹定程度，細胞就會停止分裂，導致衰老和死亡。
大量實驗表明，端粒和端粒酶活性與細胞衰老和永生有關。衰老細胞端粒縮短的第壹個直接證據來自於對體外培養的成纖維細胞的觀察。通過端粒長度與年齡和不同年齡供體成纖維細胞有絲分裂能力的關系，觀察到隨著衰老，端粒長度逐漸縮短，有絲分裂能力明顯減弱。Hastie發現，隨著供體年齡的增長，結腸端粒限制片段的長度逐漸縮短，平均每年有33bp的重復序列丟失。植物中不完整的染色體可以通過受精修復，但在分化的組織中不能修復，這也證明了高等真核生物中，體細胞中的端粒酶活性受到抑制。精子的端粒比體細胞長，體細胞的端粒酶活性沒有它會逐漸老化，而生殖細胞系的端粒能保持其長度；轉化細胞可以通過端粒酶活性完全復制端粒，實現永生。
但是很多問題是端粒理論解釋不了的。體細胞的端粒長度與有絲分裂能力成正比，這已被實驗證實。但不同體細胞的有絲分裂能力不盡相同，胃腸粘膜細胞分裂增殖速度較快，而神經細胞分裂速度較慢。有人研究了不同年齡供體角膜內皮細胞的端粒長度，發現角膜內皮細胞中的端粒長度長期保持在較高水平，但端粒酶不表達。此外，基普林發現，老鼠的端粒比人類長近5-10倍，但壽命卻比人類短得多。這些都說明體細胞的端粒長度與個體和不同組織器官的預期壽命並不壹致。生殖細胞的端粒酶活性長期保持較高水平，但不會像腫瘤壹樣無限分裂繁殖；端粒長度由端粒酶控制，那麽是什麽因素控制端粒酶呢？生殖細胞端粒酶活性高，為什麽體細胞沒有高的端粒酶活性。看來端粒縮短是衰老的原因還是結果還需要進壹步研究。