科學發現的機緣之真相還原篇 端粒酶—長生不老仙丹？

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科學發現的機緣之真相還原篇 端粒酶—長生不老仙丹？（上）
2015-08-19 由 諾獎醫學峰會 發表于科學

端粒酶

        從秦始皇遠赴蓬萊祈求長生不老，到歌德《浮士德》夢寐以求的神奇藥水，從古至今，人類從未放棄對長生不老、永葆青春的狂熱追求。




        時至今日，科學家們仍在努力探索逆轉衰老的方法，事實上，對於衰老的研究已在過去幾十年里取得了實質性進展：端粒及端粒酶在細胞衰老過程中所起的作用最早是在20世紀80年代及20世紀90年代分別由Elizabeth Blackburn, Carol Greider以及Jack Szostak發現的，他們因「發現端粒酶和端粒酶保護染色體的原理」而共同獲得了2009年的諾貝爾生理學或醫學獎（Nobel Prize in Physiology or Medicine）。

端粒酶為啥能抗衰老？

        從生物學來說，衰老可以理解為機體各器官的功能隨時間推移而逐漸衰竭的過程，如記憶力下降以及肌肉力量的減弱等等。特別需要強調的是， 除了器官，單個的細胞也會衰老！細胞衰老是指細胞的「枯竭」狀態，不孕不育＋罷工：細胞停止分裂也不再進行常規的細胞活動。大量科學數據表明，單個細胞的衰老是人體隨年齡增長而出現肌肉功能衰退、血流量減少以及代謝程度降低的主要原因。So,了解細胞的老化不僅能讓我們解開衰老的奧秘，還能幫助我們對心臟病、癌症等折磨人類N多年的疾病產生進一步的了解，進而防治。



端粒越長，細胞再生能力越強

       端粒的縮短是細胞衰老的一個主要表現。我們可以把端粒想像成在染色體兩端站崗的超級保鏢。細胞分裂時，細胞內的染色體都會進行複製，分裂為兩個含等量DNA的子細胞。在DNA複製以及新染色體分離的過程中，染色體兩端存在DNA減少縮短的情況。在端粒「保鏢」的作用下，這一縮短過程僅僅影響端粒酶，而不會對染色體內重要的基因編碼部位造成影響。

       舉個例子，當細胞受損的時候，鄰近的細胞或者說再生幹細胞及祖細胞就會進行分裂，來替換這些受損細胞。較長的端粒能讓細胞持續分裂；但較短的端粒能發揮作用的次數卻非常有限，因為它們所具有的端粒保護帽會隨着細胞的分裂而變得更短。包括幹細胞在內的再生細胞需要頻繁地進行分裂，而這些再生細胞內所含的端粒酶，即能阻止端粒縮短的酶類，含量越高越有利，其原因正在於此。因此，端粒酶就如同抗衰老酶。



端粒長度越長越好嗎？

       在第64屆林道諾貝爾獎得主大會上，公佈了這樣一組數據，展示了通過血液樣本中的端粒長度來預測人的長壽及健康狀況的方法。根據787名參與者的血液樣本，測出了其白細胞端粒的平均長度，並針對其患癌症情況對這些參與者進行了十年的跟蹤研究。端粒的長度與患癌症及因癌症去世的幾率成反比。端粒最短的小組成員，患癌症的幾率比端粒最長的小組成員高出了三倍！端粒越長，患病的幾率越小，心血管疾病同理。

       那咱沒事兒就多吃點兒端粒酶唄！No！實際上，提高端粒酶含量確實能加長端粒長度，但從患癌症幾率的角度來說，端粒酶太多造成的效果卻與端粒酶太少的效果相同。端粒酶過多會促進癌細胞的持續生長，同樣會增加患癌症幾率。合理的端粒酶攝入量恰恰是難點所在，可見長生不老還真沒那麼容易！