人类找到了“寿命时钟”

时间:2022-10-07 12:57:43

人类找到了“寿命时钟”

2009年10月5日,诺贝尔生理学或医学奖在瑞典首都斯德哥尔摩揭晓,三位美国科学家伊丽白・布莱克本、卡罗尔・格雷德、杰克・绍斯塔克分享了这一殊荣。这三位科学家凭借“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”这一成果,解开了生命在细胞不断的分裂中,是如何保证遗传基因序列不丢失的。被世界医学界誉为找到了“引起人类衰老和罹患癌症等严重疾病的秘密”。

找到了人类“寿命时钟”

端粒,就是在染色体末端部分有一个像帽子一样的特殊结构,常被比喻成鞋带头上包裹鞋带、防止鞋带散开的塑料片,它就像这个塑料片保护鞋带一样保护着染色体上的遗传基因不在细胞分裂中丢失。每次染色体复制,都会丢失部分端粒,但不会损失自己的遗传基因DNA序列。是端粒通过牺牲自己,保证了DNA序列的完整性。

端粒的另一个作用,是把承载遗传基因的染色体末端“锁住”,避免出现松散的遗传基因。所以,端粒是细胞内染色体末端的“保护帽”,它能够保护染色体。伴随着人的成长,端粒逐渐受到“磨损”。当端粒变得短得不能再短时,细胞便不再分裂,而开始衰老死亡。

那么这个过程是否可逆呢?三位科学家研究发现,原来还存在一种酶,即端粒酶,端粒酶就是形成端粒DNA的成分,端粒是由端粒酶形成的。它的功能就是增加端粒的长度,延缓端粒变短的时间。所以,端粒又被称为“寿命时钟”。

发现“长寿天使”

正常人的体细胞有23对染色体,承载着遗传基因DNA序列。端粒是细胞内染色体末端的“保护帽”,它能够保护染色体,而端粒上的端粒酶在端粒受损时能够恢复其长度。在正常细胞中,端粒上的端粒酶是个“长寿天使”,如果我们能控制正常细胞的端粒酶,使之具备相当的活性,正常细胞的寿命就可能延长,起到抗衰老作用。因此,专家指出,这三位科学家的研究成果找到了人类的“寿命时钟”。端粒不仅与染色体的个性特质和稳定性密切相关,而且还涉及细胞的寿命、衰老与死亡等等。简单地说,端粒变短,细胞就老化;相反,如果端粒酶活性很高,端粒的长度就能得到保持,细胞的老化就被延缓。这是有关人类衰老研究的谜题拼图中重要的一片。

专家指出,衰老过程是复杂的,目前被认为依赖于几个不同的因素,端粒起作用仅是其中之一。

开辟了抗癌新战线

三位科学家的研究还揭示,如果端粒缩短了,细胞就会老化。相反,如果端粒酶的活动显著,端粒的长度也就能得以保持,并且细胞衰老也将延后。癌细胞就是一个例子,癌细胞被认为是具有永久生命力的。

85%的癌细胞中,端粒酶都会表现出活性,它是细胞扩增的必要条件。因此,抑制端粒酶的活性,就可以控制癌细胞的无限生殖。这一理论被大多数人所接受,目前,以端粒酶为靶点的抗癌药在美国已进入Ⅲ期临床。

根据目前已经检测出的肿瘤组织标本的统计学分析,恶性肿瘤组织端粒酶活性的阳性率达到84%~95%,而良性肿瘤和正常组织的端粒酶活性检出率仅为4%左右。端粒酶活性与恶性肿瘤之间的高度相关性使端粒酶成为近年来肿瘤治疗研究的新热点,国外学者发现,氮己环抑制端粒酶活性的作用,在非核酸端粒酶抑制剂中显示出了较强效力。我国学者发现,茶多酚中的没食子酸盐能够直接强烈抑制端粒酶活性,全反式维甲酸、三氧化二砷、壮阳中药淫羊藿、健脾理气中药等,也具有抑制端粒酶活性的作用。端粒和端粒酶研究有助于攻克医学领域三方面难题,即“癌症、特定遗传病和衰老”。端粒与很多老年性疾病都有关系,因为细胞需要通过端粒来保持其分裂新生的能力,如果没有足够的端粒酶,端粒就会变短,细胞就不能分裂重生,这是很多老年病的共同特点。

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