內容簡介
《生命科學名著:衰老分子生物學》是50餘位專傢學者聯閤編寫的《衰老分子生物學》英文版的譯本。《生命科學名著:衰老分子生物學》共分20章,體現瞭當前研究人員從分子、細胞、組織和整體水平上對衰老的理解。《生命科學名著:衰老分子生物學》介紹瞭針對模式生物進行的衰老遺傳和分子生物學研究;在飲食、代謝和壽命之間的相互聯係上,重點強調氧化應激、綫粒體功能及如何防治衰老的相關的主要疾病,如老年性癡呆、糖尿病、心血管疾病等;部分章節集中講述瞭細胞老化、端粒、DNA損傷與修復、乾細胞和癌癥。
《生命科學名著:衰老分子生物學》不僅適閤分子生物學領域的科研、教學人員使用,也適用於研究衰老相關疾病及其防治藥物的醫藥學領域的科研、教學人員,對該領域的初學者也具有參考價值。
內頁插圖
目錄
中譯版序
譯者的話
原版前言
1 人類衰老和衰老相關疾病的綫粒體及病理生理學
2 Sirtuin:NAD、代謝以及衰老之間的普遍聯係
3 低等生物的熱量限製
4 衰老研究中的進化理論
5 衰老生物學概述:人類的視角
6 p53、癌癥和長壽
7 秀麗新小杆綫蟲的衰老進程
8 細胞老化——腫瘤抑製和器官老化的橋梁
9 衰老基因網絡的基因組全景
10 哺乳動物的乾細胞和其他自我更新組分的衰老
11 衰老研究的模式生物——果蠅
12 DNA損傷修復與衰老
13 小鼠GH/IGF—1軸活性的降低與壽命的延長
14 阿爾茨海默癥
15 熱量限製如何延長哺乳動物壽命
16 多種應激的協同耐受決定衰老速度
17 衰老的分子機理:齣芽酵母的深入研究
18 超長壽的遺傳學
19 哺乳動物衰老中的代謝變化
20 衰老和腫瘤形成中端粒和端粒酶的作用
各章參考文獻
圖版
前言/序言
健康與長壽是生命科學永恒的主題。深入理解衰老本質,瞭解衰老連鎖反應的發生及其根源,改善生物體內生理過程,將為延緩衰老,健康老齡化,延長人類壽命以及瞭解生命的本質做齣貢獻。衰老機理復雜,涉及麵廣,相關學說雖多,卻不外乎遺傳與環境兩個方麵。本書介紹的正是衰老研究領域的重要生長點。
目前對某些老年病的相關基因已有所瞭解,但要確定人類長壽相關基因或衰老相關基因仍為時尚早。衰老相關基因絕非一種,有可能是一個基因群。長壽相關基因與衰老相關基因,既相互聯係,又相互製約。因而尋找人類衰老相關基因的工作,任重道遠,需多角度、多途徑進行探索。這些基因是通過哪些信號通路影響衰老進程的?衰老相關基因的錶達狀態是如何被確定的?環境影響衰老進程時,與衰老相關基因有何聯係?這些都是有待解決的問題。
遺傳與環境是衰老的兩大動因。基因與膳食可影響衰老,它們的分子基礎是什麼?過去十多年,與其有關的知識齣現瞭爆發性增長。該書將衰老研究的這一曆史瞬間再現在讀者麵前。目前與衰老相關的知識,從分子、細胞、組織乃至整體水平,已可編織成一張知識網,該書所選各章從分子生物學角度體現瞭這一知識網的重要脈絡。
人口老齡化是全球性的趨勢,我國老年人群日益龐大,但衰老的基礎研究仍很薄弱。基礎研究是科技力量的儲備,是發展應用研究的源泉。該書著力於介紹衰老基礎研究的前沿課題,其內容有利於推動我國老年學的基礎研究和應用研究。
全書共20章,由50位衰老生物學研究一綫的作者編寫完成,其中包括十多位衰老研究領域的國際著名專傢。其*一主編,美國麻省理工學院L.P.Guarente教授是這一領域的傑齣專傢。他曾率先發現酵母的沉默調控基因SIR2,並證明該基因有延長壽命的功能,隨後在人類細胞中也發現同類基因,它們對衰老進程有重要影響。
經典未盡:探索生命奧秘的多元視角 《生命科學名著:衰老分子生物學》 之外,生命科學的廣袤領域依然蘊藏著無數值得深入探究的宏偉篇章。本書係精選自當代生命科學前沿的多元化、跨學科著作集萃,旨在為讀者勾勒齣一幅遠超單一領域限製的生命圖景。我們摒棄瞭對特定主題的聚焦,轉而著眼於構成生命復雜係統的各個關鍵維度,從宏觀生態到微觀結構,從演化動力到信息處理,無不涵蓋。 本書的選材標準極為嚴苛,重點關注那些奠定學科基礎、引領研究方嚮、並對未來科技發展具有深遠影響的裏程碑式著作。這些經典文本,無論是以嚴謹的實驗數據為基石,還是以革命性的理論模型為支撐,都已在科學界獲得瞭公認的地位,並為後繼研究鋪平瞭道路。 第一部分:生命起源與演化的深層動力 本部分聚焦於生命的起源(Abiogenesis)和宏大演化(Macroevolution)的根本機製,這些領域的研究,雖然與分子層麵的衰老過程共享瞭時間這一維度,但探討的尺度和側重點截然不同。 1.1 《早期地球化學與生命的黎明》 本書將深入剖析地球形成初期,復雜有機分子如何在非生命物質(如早期大氣成分、深海熱液噴口環境)中自發形成的過程。重點介紹米勒-尤裏實驗的現代修正版研究,以及對RNA世界假說的最新證據鏈的梳理。探討聚閤反應的催化機製,尤其是在礦物錶麵或特定溫鹽梯度下的化學傾嚮性。不同於聚焦細胞內分子穩態的視角,此部分著重於“無序到有序”這一宇宙尺度上的極端挑戰。 1.2 《宏觀生物地理學與大陸漂移的整閤模型》 這一章節不關注基因頻率的變動,而是探討地理隔離對物種分化的決定性作用。讀者將學習到維格納的大陸漂移理論如何演變為現代的闆塊構造學說,以及該理論如何解釋隔離的生物群係(Biogeographic Realms)的形成。重點分析岡瓦納古陸解體後,不同大陸物種間趨同演化和趨異演化的顯著案例,以及這些大尺度地質事件對現存物種多樣性譜係樹的塑造作用。 第二部分:細胞結構與功能的前沿解析 雖然衰老分子生物學關注細胞功能隨時間推移的退化,但本部分則聚焦於細胞結構與功能在最佳動態平衡下的精妙設計和運作原理,強調其適應性、可塑性與信號傳導的瞬時高效性。 2.1 《膜拓撲學與脂質雙分子層的動力學》 本書詳細闡述瞭細胞膜作為生命活動界限的復雜性。它不僅僅是屏障,更是信息接收與傳導的平颱。研究將涵蓋脂質筏(Lipid Rafts)的動態組裝機製、跨膜蛋白(Transmembrane Proteins)的摺疊動力學,以及在不同生理狀態下(如神經衝動傳遞或免疫識彆)膜電位和離子通道的快速響應。這與研究細胞器老化導緻的膜完整性下降形成瞭鮮明的對比。 2.2 《細胞骨架:力學驅動的生命活動》 此部分深入探討肌動蛋白、微管和中間縴維構成的三維支架係統。重點解析馬達蛋白(Motor Proteins)如肌球蛋白和驅動蛋白如何協同作用,驅動囊泡轉運、染色體分離和細胞形態的快速改變。此處的討論集中於細胞的瞬時生物力學(Mechanobiology),即細胞如何感知和響應外部物理應力,維持其結構剛性和內部物質的定嚮運輸。 第三部分:基因調控與信息流的復雜網絡 本部分超越瞭基因錶達的單綫條理解,轉嚮對遺傳信息如何被多層次、反饋式地精確控製的深入剖析。 3.1 《錶觀遺傳學:DNA修飾與染色質重塑》 這部分是關於非序列特異性遺傳信息的百科全書。詳細介紹瞭DNA甲基化、組蛋白修飾(乙酰化、甲基化、磷酸化)的復雜圖譜,以及非編碼RNA(ncRNA),特彆是長鏈非編碼RNA(lncRNA)在三維基因組組織中的作用。重點解析染色質可及性如何作為基因錶達的“第一道開關”,決定細胞命運的分化軌跡,而非僅關注DNA損傷的纍積。 3.2 《信號轉導網絡的拓撲分析》 本章節將細胞內的信號級聯反應視為一個復雜的網絡係統。研究目標是理解多重信號輸入(Crosstalk)如何被整閤,以及信號放大與衰減的數學模型。探討“開關性”信號轉導(如MAPK通路)的精確計時要求,以及係統在麵對噪聲(Stochastic Fluctuation)時如何保持魯棒性(Robustness)。這與考察長期積纍性損傷導緻的信號通路失調形成瞭對立的研究視角。 第四部分:生態係統與生物圈的宏大平衡 生命科學的意義不僅限於個體層麵,更在於其如何在地球這一巨大係統中相互作用,維持整體的穩定與多樣性。 4.1 《種群動態學與捕食者-獵物模型的解析》 本部分采用數學模型來預測有限資源下種群規模的波動與平衡。詳述Lotka-Volterra方程及其在實際生態係統中的修正,如考慮環境波動和密度依賴性效應。分析捕食關係、競爭關係和寄生關係如何共同塑造群落結構,以及生物多樣性喪失如何削弱生態係統的彈性(Resilience)。 4.2 《微生物群落生態學與生物地球化學循環》 本書的最後一部分將視野拓展到地球規模的物質循環。重點考察細菌、古菌和真菌在碳、氮、硫循環中的核心地位。探討復雜的微生物群落內部的互利共生、競爭與協作機製,以及這些過程如何調節大氣成分和氣候變化。研究的焦點在於生態係統的穩態維持,而非單個生物體內部的分子穩態。 --- 通過對上述四個領域的基礎理論、核心模型和前沿實驗的全麵迴顧,本書為讀者提供瞭一張覆蓋生命科學所有關鍵層級的全景地圖。它邀請讀者跳齣對某一特定生命過程(如衰老)的專注,轉而欣賞生命現象的宏大、復雜和相互連接的整體性。這些著作的價值在於它們為理解“生命是如何開始、如何演化、如何運作及其如何維持地球環境”提供瞭不可或缺的知識框架。