構(gòu)成我們身體的37萬億個(gè)細(xì)胞正在不斷地進(jìn)行新陳代謝,舊的細(xì)胞被新的細(xì)胞所取代。

在細(xì)胞中,有一種結(jié)構(gòu)叫細(xì)胞核,在細(xì)胞核中,有染色體。 染色體是一種結(jié)構(gòu),其中DNA被包裹在蛋白質(zhì)上。 在每條染色體的末端都有一段叫做端粒,已知端粒會隨著細(xì)胞的每次分裂而縮短。

本文將為您介紹端粒和干細(xì)胞之間的關(guān)系。

掌握長壽關(guān)鍵的端粒究竟是?

每當(dāng)細(xì)胞分裂時(shí),端粒的數(shù)量就會減少,端粒就會變短。 如果端粒的數(shù)量減少到一定程度以下,染色體就會變得不穩(wěn)定,如果端粒過短,細(xì)胞最終無法分裂,進(jìn)入一種叫做 "細(xì)胞死亡 "的狀態(tài)。 因此,人們認(rèn)為端粒的長短可能表示壽命的程度。

還有人認(rèn)為,端粒的長度過短會增加患癌癥、中風(fēng)等疾病的風(fēng)險(xiǎn),在預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,現(xiàn)在有一種檢測方法,通過檢測一個(gè)人的端粒長度,來判斷衰老程度和疾病風(fēng)險(xiǎn),有助于改善未來的生活。

端粒有兩種功能。

一個(gè)功能是保護(hù)染色體末端。 當(dāng)染色體裸露在外時(shí),它們會粘在一起,變得不穩(wěn)定,導(dǎo)致細(xì)胞死亡和癌癥。 端粒位于DNA序列的頂端,如同帽子一樣,保護(hù)著染色體。

另一種是染色體末端的完全復(fù)制。 它負(fù)責(zé)DNA在細(xì)胞分裂過程中準(zhǔn)確復(fù)制并正確分配到新細(xì)胞的穩(wěn)定性。 當(dāng)端粒從尖端消失時(shí),不再有細(xì)胞分裂,從而消除了復(fù)制錯(cuò)誤。

當(dāng)端粒變短時(shí),細(xì)胞的功能就會變?nèi)?例如,作為皮膚彈性來源的膠原蛋白的生成能力就會降低,從而導(dǎo)致皮膚松弛和皺紋。 如今,延長端粒以延緩衰老,預(yù)防癌癥、中風(fēng)等疾病的研究正在進(jìn)行。

防止端粒流失的端粒酶

1985年,人們發(fā)現(xiàn)了一種能減緩或延長端粒縮短速度的酶。 這種酶被稱為 "端粒酶"。 發(fā)現(xiàn)這種酶的伊麗莎白-H-布萊克本博士和她的同事在2009年獲得了諾貝爾生理學(xué)、醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

端粒酶是一種防止端粒長度縮短的酶。 眾所周知,用于再生醫(yī)學(xué)的ES細(xì)胞和iPS細(xì)胞可以半永久性增殖,這是因?yàn)槎肆Ｃ笩o論分裂多少次都能防止端�？s短,使DNA得以復(fù)制。

這種端粒酶在普通細(xì)胞中不工作,只在三種細(xì)胞中工作。 這三種類型分別是生殖細(xì)胞、干細(xì)胞(包括ES細(xì)胞和iPS細(xì)胞)和癌細(xì)胞。

使端粒酶起作用的三種類型的細(xì)胞

現(xiàn)在,我們將分別為您解說使端粒酶起作用的三種類型的細(xì)胞。

生殖細(xì)胞

生殖細(xì)胞是指在生殖過程中負(fù)責(zé)將遺傳信息傳遞給下一代的細(xì)胞,在人類就是卵子和精子。 在生殖細(xì)胞中,端粒酶的活性保持在較高的水平,DNA永久地保持在一個(gè)由生物體類型決定的近乎恒定的長度。 換句話說,我們從遠(yuǎn)祖那里繼承了幾乎相同長度的DNA,這意味著物種得以保存。

干細(xì)胞

體干細(xì)胞是每天都會分裂的細(xì)胞,以彌補(bǔ)因新陳代謝而流失的細(xì)胞。 體干細(xì)胞,存在于全身,只分裂成某些類型的細(xì)胞,ES細(xì)胞,即胚胎細(xì)胞,iPS細(xì)胞是這類細(xì)胞的例子。

例如,骨髓中的造血干細(xì)胞會主動分裂生長為紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。 因?yàn)槎肆Ｃ傅淖饔檬腔謴?fù)縮短的端粒,所以每天可以產(chǎn)生大量的血液成分。 順便說一下,骨髓移植,被稱為白血病的治療方法,就是將這些造血干細(xì)胞進(jìn)行移植。

癌細(xì)胞

有人認(rèn)為,癌細(xì)胞繼續(xù)無限增殖,是由DNA復(fù)制錯(cuò)誤引起的。 由于端粒酶持續(xù)增殖,所以正在研究抑制端粒酶是否能防止癌細(xì)胞的無限增殖。

延長端粒的方法

「在這個(gè)擁有100年生命的時(shí)代,我想變得年輕,并延長自己的健康壽命�！�

許多人會有這樣的希望。如果防止端粒消失,是否可以通過延長端粒的長度來實(shí)現(xiàn)健康長壽?

美國的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一種通過日常生活延長端粒的方法。 這就是 "運(yùn)動"、"飲食"、"睡眠 "和 "人際關(guān)系"。 通過散步等有氧運(yùn)動、吃以蔬菜為主的飲食、至少7小時(shí)的睡眠、與朋友和伴侶保持良好的關(guān)系,參與實(shí)驗(yàn)的人的端粒平均增加了10%*。

相反,還進(jìn)行了有意激活端粒酶的實(shí)驗(yàn),但使用小鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致皮膚再生的同時(shí)形成了更多的癌細(xì)胞。因此人工增加的端粒酶是一把雙刃劍。

令人驚訝的是,延長端粒的生活習(xí)慣也與健康促進(jìn)和防癌習(xí)慣不謀而合。

此外,一些研究報(bào)告稱,壓力會縮短端粒。

預(yù)計(jì)關(guān)于干細(xì)胞和端粒的新發(fā)現(xiàn)將不斷涌現(xiàn),比如前面提到的端粒酶抑制治療癌癥。