導(dǎo)讀
近日，《實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志》刊發(fā)的一項(xiàng)研究表明我們的染色體會(huì)隨著機(jī)體的變老而一起變老。那么我們能不能通過改變?nèi)旧w來延緩衰老、保持健康長壽呢?目前，世界上很多科學(xué)家都在嘗試解決這一問題。
衰老是個(gè)古老而神秘的話題，長生不老是人類一直追求的目標(biāo)，而生物體的衰老卻是一個(gè)必然的過程，是隨著時(shí)間的推移，機(jī)體從構(gòu)成物質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)到生理功能的喪失退化的過程。
近日，《實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志》刊發(fā)的一項(xiàng)研究表明我們的染色體會(huì)隨著機(jī)體的變老而一起變老。那么我們能不能通過改變?nèi)旧w來延緩衰老、保持健康長壽呢?目前，世界上很多科學(xué)家都在嘗試解決這一問題。
2016年《自然》雜志上的一項(xiàng)關(guān)于衰老的研究成果入選《科學(xué)》雜志甄選的“2016年十大突破”。無獨(dú)有偶，近日，中科院上海神經(jīng)科學(xué)研究所的蔡時(shí)青研究員課題組在《自然》雜志上發(fā)表的研究成果首次闡述了個(gè)體之間衰老速率差異的遺傳基礎(chǔ)，是近年來衰老領(lǐng)域取得的重大突破。這些最新成果使抗衰老的研究熱度再次升高。
染色體的“保鏢”
在生物的細(xì)胞核中，有一種載有遺傳信息的線狀物質(zhì)，它們被稱為“染色體”。染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，是生物生長發(fā)育的“指導(dǎo)手冊(cè)”。在染色體的末端有個(gè)染色體的“保鏢”，即端粒。人類的端粒由6個(gè)堿基的重復(fù)序列和結(jié)合蛋白組成，它對(duì)染色體的功能有著重要的作用。
端?？深惐葹樾瑤啥朔乐鼓p的塑料套，像塑料套保護(hù)鞋帶一樣保護(hù)染色體。它能在保持染色體完整的同時(shí)，防止染色體彼此相互粘連，保護(hù)染色體上DNA的安全。遺憾的是，這個(gè)保鏢需要不斷作出犧牲：細(xì)胞每分裂一次，端粒就會(huì)縮短一點(diǎn)，細(xì)胞分裂次數(shù)越多，端粒就縮短得越多。通俗地說，就是細(xì)胞越老，端粒就越短。當(dāng)它們變得太短時(shí)，細(xì)胞就不再分裂，開始變得不活躍、衰老直至死亡。因此，端粒又被稱為生命體的“分子時(shí)鐘”。
端粒酶是細(xì)胞中一種負(fù)責(zé)延長端粒的酶。在年輕的細(xì)胞中，它在端粒末端加上堿基，可以讓端粒免受過度磨損，使細(xì)胞分裂的次數(shù)增加。但隨著細(xì)胞分裂，端粒酶的數(shù)量不足，端粒逐漸縮短，細(xì)胞開始老化。如果端粒酶的活性很高，就能保持端粒的長度，延緩細(xì)胞的老化。三位美國科學(xué)家因“發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶是如何保護(hù)染色體的”獲得2009年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。但端粒酶也會(huì)幫助無用細(xì)胞的增殖，并促進(jìn)癌癥的形成，因此也被喻為“炸彈引信”。
“長生不老”的鑰匙
因?yàn)槎肆Ｃ冈诩?xì)胞老化和癌化過程中都起著關(guān)鍵性的作用，所以被認(rèn)為是“長生不老”的鑰匙。而實(shí)驗(yàn)研究表明，端粒也不是永遠(yuǎn)只會(huì)變短，實(shí)際上也有可能變長。
不久前，休斯頓衛(wèi)理公會(huì)研究所的科學(xué)家采用RNA療法的技術(shù)，發(fā)現(xiàn)可逆轉(zhuǎn)細(xì)胞衰老。研究人員發(fā)現(xiàn)早衰癥患兒的染色體端粒比常人要短，因此他們以兒童早衰癥作為研究對(duì)象。該療法首先將特定的RNA送入細(xì)胞內(nèi)，RNA再向細(xì)胞傳達(dá)“延長染色體端粒”的信息，從而促進(jìn)端粒酶的生成。利用這種療法，所有的細(xì)胞衰老標(biāo)記物都得到了逆轉(zhuǎn)。研究者Cooke表示，我們至少可以減緩或阻斷患者機(jī)體中衰老的進(jìn)度，他正計(jì)劃對(duì)現(xiàn)有的療法進(jìn)行改進(jìn)。
此外，因?yàn)槎肆Ｃ笇?duì)腫瘤細(xì)胞的永生化是必要的，所以它可以作為抗腫瘤藥物的重要靶點(diǎn)。目前市場(chǎng)上基于端粒效應(yīng)用于延長端粒的“端粒酶類”藥物和檢測(cè)試劑有很多，這些研究成果也引發(fā)了大量的炒作，有病例因服用增強(qiáng)端粒酶活性的藥物而導(dǎo)致患上癌癥。
今年8月份，我國首個(gè)利用端粒酶技術(shù)進(jìn)行肺部腫瘤輔助診斷的檢測(cè)試劑——“端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶亞基(hTERT)mRNA檢測(cè)試劑盒”經(jīng)國家食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)上市，為肺癌輔助診斷提供了一種快速、便捷的檢測(cè)手段。
另外，衰老不是一個(gè)恒定不變的過程，而且衰老速率受到多種因素的影響?！都?xì)胞》雜志上的一篇關(guān)于衰老的文章就總結(jié)出影響衰老的九大因素，除了端粒的耗損，還有營養(yǎng)代謝失調(diào)等因素。
2009年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者之一伊麗莎白•布萊克本在2017年1月份出版了《端粒效應(yīng)》一書，書中介紹生活壓力對(duì)端粒長度也有影響：母親照顧生病的小孩的時(shí)間越長，她的端粒長度就越短，壓力讓她們的衰老加速。年齡越大的人，染色體末端越短;抽煙喝酒的人，染色體末端也較短。
“抗老之路”任重而道遠(yuǎn)
事實(shí)上，生命的智慧遠(yuǎn)比我們想象的深遠(yuǎn)得多。許多疾病都是由衰老造成的，如果我們能通過端粒效應(yīng)解決這個(gè)問題，就能解決很多疾病。
目前，各種新技術(shù)成功延長了染色體端粒的長度，這為戰(zhàn)勝衰老導(dǎo)致的疾病帶來了希望?？茖W(xué)家也正在研究是否能用藥物遏制端粒酶，從而治療癌癥。藥物能夠延長端粒是極好的，但使用藥物延長端粒很危險(xiǎn)，我們還需要嚴(yán)格地測(cè)試它，改變生活方式比藥物安全得多。
深入研究染色體變化與衰老、癌癥之間的關(guān)系，將是未來生命科學(xué)的重要突破。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，衰老研究也將進(jìn)入基因時(shí)代。生命科學(xué)發(fā)展至今，許多生命的奧秘還是未知數(shù)，有待進(jìn)一步探究。因此，我們?cè)诳顾ダ蠁栴}上還有很長的路要走。
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