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2021年5月 , 顶级期刊《Nature Communications》文章曾报道:人类寿命的极限在120-150岁之间 , 这是对来自美国、英国和俄罗斯大量人群的健康数据进行动态评估后得到的结果 。
【【抗衰】干细胞与端粒、端粒酶、衰老、长寿之间有着怎样的关系?】
研究发现当人类寿命达到120岁至150岁之间时 , 各项身体机能的自我恢复能力达到临界值 。
生老病死是自然规律 , 但从古至今人们对长生不老的追求从未停止 。 古有秦皇汉武求仙问药 , 现有科学技术不断攻垒 , 探索生命真谛 。
端粒度量寿命
当细胞分裂时 , 端粒的数量会减少 , 端粒会变短 。 端粒与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构 , 作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期 。 端粒部
分的基因
约50~200个核苷酸 , 会因多次细胞分裂而逐渐丢失 , 如果端粒数量减少到一定水平以下 , 染色体就会变得不稳定 , 导致细胞最终将无法分裂 , 进入一种叫做“细胞死亡”的状态
端粒随时间缩短
同时也认为端粒长度过短会增加患癌症、中风和其他疾病的风险 。
因此 , 科学界提出的一种“端粒——寿命学说” , 认为严重缩短的端粒是细胞老化的信号 , 端粒的长度决定了寿命的长短 。
此外 , 端粒的损耗速度还受到环境因素(如辐射、雾霾、甲醛等)、不良生活习惯(如吸烟、酗酒、过度肥胖、长期熬夜等)、长期精神紧张与疾病(如糖尿病等慢性病、急重症、癌症等)影响 , 均会导致端粒缩短速度加快 。
基于这些观察与研究获得的认识 , 人们提出“生理年龄”的概念 , 认为端粒长度是一个“生物学标志(biomarker)” , 还可以预警与年龄相关的癌症、心脑血管疾病、免疫缺陷类疾病 , 反映一个人真实的衰老进程 , 端粒作为“生物时钟” , 以倒计时的方式计算人的寿命 。
端粒有两种功能
一种功能是保护染色体的末端 。 当染色体暴露时 , 它们会粘合在一起 , 变得不稳定 , 导致细胞死亡和癌症 。 端粒位于DNA序列的顶端 , 就像帽子一样 , 保护染色体 。
另一种是染色体末端的完全重复 。 它负责DNA在细胞分裂过程中准确复制和分配到新细胞的稳定性 。 当端粒从顶端消失时 , 就不再有细胞分裂 , 从而消除了复制错误 。
当端粒变短 , 细胞功能变弱 。 例如 , 产生胶原蛋白的能力 , 这是皮肤弹性的来源 , 被削弱 , 导致下垂的皮肤和皱纹 。 目前 , 关于延长端粒以延缓衰老和预防癌症、中风等疾病的研究仍在进行中 。
防止端粒丢失的端粒酶
1985年 , 人们发现了一种能减缓或延长端粒缩短的酶 。 这种酶叫做“端粒酶” 。 发现这种酶的伊丽莎白-布莱克本博士和她的同事在2009年获得了诺贝尔生理学和医学奖 。
端粒酶是一种阻止端粒长度缩短的酶 。 众所周知 , 用于再生医学的胚胎干细胞(ES)和诱导多能干细胞(iPS)可以半永久增殖 。 这是因为端粒酶阻止端粒缩短 , 并允许DNA复制 , 不管它分裂多少次 。
这种端粒酶在普通细胞中不起作用 , 只在三种细胞中起作用 。 这三种类型是生殖细胞、干细胞和癌细胞 。
使端粒酶工作的三种细胞
研究证实有三种类型的细胞 , 使端粒酶工作 。
生殖细胞
生殖细胞是指在生殖过程中负责向下一代传递遗传信息的细胞 。 在人类身上 , 它们是卵子和精子 。 在生殖细胞中 , 端粒酶的活性维持在较高的水平 , DNA被永久地维持在几乎恒定的长度 , 这是由生物体的类型决定的 。 换句话说 , 我们从遥远的祖先那里继承了几乎相同长度的DNA , 这意味着物种被保存下来了 。
干细胞
有研究认为在人类有生之年 , 干细胞的细胞分裂次数<100次 , 这种分裂数是通过严格的干细胞层次来实现的 , 其中最原始的细胞分裂最少 , 端粒最长 。
干细胞通过每天分裂以弥补由于新陈代谢而失去的细胞 。
例如 , 骨髓中的造血干细胞将活跃地分裂和生长为红细胞、白细胞和血小板 。 因为端粒酶的作用是恢复缩短的端粒 , 所以每天都能产生大量的血液成分 。
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