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科普:端粒和衰老之谜

2016-04-14   浏览量:  文章来源: 未知

核心提示:长期以来,科学家们一直试图揭开衰老的秘密:为什么生物细胞不能无限分裂下去?到底是什么因素导致细胞再生达到极限?

  世界医疗网讯   长期以来,科学家们一直试图揭开衰老的秘密:为什么生物细胞不能无限分裂下去?到底是什么因素导致细胞再生达到极限?

  近些年,在分子生物学领域,全世界的目光都聚焦到了一种新的血液检测方法。通过这个方法可以获取人体生物学年龄、衰老进程的确切信息,并对重大疾病风险及影响做出量化评估,以此提供抗衰干预的科学路径。

  这一新型的检查方法,检测的是位于人类染色体末端叫做“端粒”的特殊分子结构。

  端粒的发现

  众所周知,细胞是人体各组织、各器官结构和功能的基石。细胞的生长、衰亡和新生每时每刻都在体内进行着:老迈的细胞死去,新生的细胞又替换更新。这种新陈代谢是我们的身体保持活力、生命得以延续的基础。然而,细胞的新生并不是无穷无尽的,随着分化新细胞的能力越来越弱直至停止,人体组织及器官的衰老与功能退行也就如期而至。长期以来,科学家们一直试图揭开衰老的秘密:为什么生物细胞不能无限分裂下去?到底是什么因素导致细胞再生达到极限?

  端粒的发现以及对其功能的研究,在细胞染色体复制的层面,为我们提供了人类衰老之谜的一个有力解答。人类细胞核内共有23对染色体,染色体是是决定我们生老病死的遗传物质。简单地说,端粒就是染色体末端的“保护使者”,保护染色体不被“磨损”掉。也有人将端粒比作鞋带末端的塑料套,一方面保护DNA双螺旋结构所拧成的这条“鞋带”不发生降解,另一方面也可防止染色体相互融合。一旦端粒“磨损”、耗尽, 染色体将无法正常分裂,细胞的更新也就走向终止。端粒的完好程度,强烈地指向细胞分裂潜力的大小:端粒越短表明细胞的再生能力越小,剩余的分裂次数逐步逼近极限,机体组织走向衰老;端粒越长,则意味着细胞的再生活力越强,剩余的分裂次数充裕,机体组织将保持“年轻”。

  端粒检测的发展

  细胞每分裂一次,端粒就变短一点。最终,端粒会变得很短,以至于细胞不能再继续分裂,从而导致组织及器官进入衰老的状态。学术上认为,端粒是一个人老化速度的最重要和准确的分子指标,它会随着人体生理衰老的恶化而缩短。 多项研究表明,细胞中端粒发生异常的人群更容易罹患癌症、心脏病和老年痴呆症(阿尔兹海默症)等与细胞分化及衰老相关的疾病,甚至会较早死亡。小鼠实验已经证明,对抗端粒异常能够极大地增加小鼠寿命。

  2010年前后,全球分子生物学界出现了一场端粒检测应用的技术热潮,一批全球最顶尖的学术大牛相继组建自己的端粒检测技术企业。

  由西班牙国家癌症研究中心的Maria Blasco教授创建的Life Length公司,面向医药和生物技术行业提供药物研发以及临床试验相关的测试服务,是全世界最早提供端粒检测服务的机构。其测试样本细胞既可以来自血液,也可以来自组织样本。推向市场的一般检测价格为500欧元(约3700元人民币)。

  Life Length公司的生物学年龄检测服务

  美国第一家提供端粒检测商业服务的则是SpectraCell Laboratories公司。该公司通过端粒分值来判定端粒的长短。用户可以通过网络在线预订其服务,通过邮寄外周血样,在7-10个工作日内得到检测结果。

  位于美国加州的Telome Health公司是端粒研究领域的另一家龙头机构,由 Elizabeth H. Blackburn(2009年她因“发现端粒和端粒酶如何保护染色体”与Carol W.Greider和Jack W.Szostak共同获得诺贝尔生理学或医学奖)创建。该公司借助端粒以及端粒酶试验的预测能力来评估人的健康状况、疾病风险以及对特定治疗的反应。

  Telome Health公司的端粒检测分析

  由哈佛医学院著名的遗传学教授George Church创立的TeloMe公司,为用户提供端粒分析无创检测服务。其检测具有浓郁的研究性质,征得用户同意相关的人群衰老数据也会用于哈佛医学院的个人基因组项目。许多参与这个项目的人都是学术领域内的研究人员。TeloMe已发布了他们的第一个直接面向用户的端粒检测试剂盒,利用该试剂盒,用户可以了解到他们自己端粒的状况。

  TeloMe公司的端粒检测服务流程