老化的關鍵「端粒」,你有聽過嗎?

2022/03/21
老化的關鍵「端粒」,你有聽過嗎?
自古以來,「長生不老」總是帝王所追求的目標,到了現代,醫美診所百家爭鳴、各式抗老化商品出現,我們是否離青春永駐的夢想更近了?科學家們持續探索想找出最根本原因的解答-「為何會老化?」

自古以來,「長生不老」總是帝王所追求的目標,到了現代,醫美診所百家爭鳴、各式抗老化商品出現,我們是否離青春永駐的夢想更近了?

科學家們持續探索想找出最根本原因的解答-「為何會老化?」,而「端粒」可能就是一把關鍵鑰匙。

細胞的老化

所有的生命,都是經由細胞中染色體複製和分裂循環而生,藉此我們得以替補及修復細胞並維持生命,但事實上細胞無法無限分裂,1961年美國生理學家海佛列克發現細胞大約分裂40-60次後就會停止分裂或者凋亡,而當這樣的細胞越來越多,組織器官便逐漸退化甚至導致疾病,最後走到生命盡頭,而限制細胞分裂次數的關鍵就是端粒。

「端粒」細胞生命的倒數計時器

細胞的分裂,是從細胞核內的染色體複製開始的,染色體承載了遺傳物質DNA,而端粒則是染色體末端的特殊結構,由一串無遺傳意義的DNA構成。

染色體&端粒參考圖片:

每一次染色體完成複製後末端就會損失一小段DNA,就像是一台車開久了也會自然受損一樣,但DNA帶有重要的遺傳訊息,因此染色體的末端演化出了「端粒」,它的作用就是在每一次的複製中犧牲自己一小段無意義的DNA,有如保護鞋帶不被磨損的鞋帶頭,保護其他帶有遺傳訊息的DNA不受損,直到端粒消耗殆盡,細胞就進入凋亡程序;隨年齡增長,端粒也就越短,因此端粒長度被認為是老化的指標,科學家也推測,若能增長端粒就有可能永保青春。

端粒隨著細胞複製分裂越來越短參考示意圖:

端粒研究的突破,來自於池塘浮渣小生物-四膜蟲,美國科學家伊莉莎白・布雷克本發現四膜蟲的染色體在複製後端粒不會縮短,有時甚至會變長;她推測是「某種酵素」可修補端粒,經過一連串的實驗,最終驗證這個酵素確實存在並命名為「端粒酶」,布雷克本與她的研究夥伴也因此研究獲得2009年諾貝爾獎。

「端粒酶」就是長生不老解方?

若是端粒酶能夠修補端粒、反轉老化,那我們能直接補充端粒酶嗎?實際上並沒有那麼簡單。

人類細胞中的端粒酶,除了生殖細胞及癌細胞外活性都非常低,因此無法阻止端粒損耗,而生殖細胞及癌細胞中的端粒酶活性非常高,能無限分裂增殖;因此補充端粒酶有如雙面刃,它可能幫助我們延緩老化,同時也增加罹癌風險。

比起虛幻的長生不老,另一個角度更值得我們關注-「要如何健康老化?」;研究發現,端粒的長短不單單與年齡相關,也與生活與態度有關,例如長期處於壓力或思想負面的族群,端粒長度較短,疾病來臨得也快,但若是能夠樂觀並適當的處理壓力,端粒長度就能維持正常;一項研究指出,失智病患照顧者若能夠每天進行12分鐘的冥想、聆聽音樂或擁有運動習慣都能維持端粒長度。

端粒的研究從分子生物學的角度證實了身心靈與老化的關聯,或許我們無法凍齡在18歲,但我們能選擇對自己更好的生活方式及健康的心靈,達成健康的老化,就算年齡增長也依然活耀。