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端粒检测

已有 176 次阅读 2024-5-7 14:09 |个人分类:端粒长度|系统分类:科普集锦

大家都知道“衰老”。

那端粒是什么呢?

端粒与衰老又有什么关系?

把话扯得远一点。人年岁大了,头发变白了,皮肤起皱了,腰杆弯曲了,到底是什么原因引起这致命的老化现象。

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诗人李白对衰老颇有感触:“白发三千丈,缘愁似个长。不知明镜里,何处得秋霜”。一千多年过去了,多少的感叹,多少的无耐,人,总无法了解衰老的真谛!

九十年代,加拿大多伦多大学一堂普通的学术报告。一位附近大学来的教授叫Harley(哈利),他的研究打开了一扇通向衰老神殿的窗子——衰老与细胞DNA的尾巴,端粒有密切的关系。五千年中华文化,三百年西方文明有谁捕捉到“老化”之灵。难道这DNA尾巴真的与“老”有关。

“是的”在Harley实验室的中国留学生齐博士说:“端粒的DNA短了,细胞就老了,端粒长了,细胞就变得年轻,而端粒DNA的长短是一种叫端粒酶的蛋白质所左右。如果加入端粒酶能使端粒延长,寿命延长”。

端粒是什么?

端粒是染色体末端的一段DNA片段。

排在线上的DNA决定人体性状,它们决定人头发的直与曲,眼睛的蓝与黑,人的高与矮等等,甚至性格的暴躁和温和。

其实端粒也是DNA,只不过端粒是染色体头部和尾部重复的DNA。把端粒当作一件绒线衫,袖口脱落的线段,绒线衫像是结构严密的DNA。细胞学家从来不对染色体棒尾巴拖出的DNA感兴趣。他们把注意力聚集在46条染色的基因图上面,而且把绘制的人类基因组草图的事大声喧哗。

1990年起Calvin Harley把端粒与人体衰老挂上了钩。他讲了三点 第一、细胞愈老,其端粒长度愈短;细胞愈年轻,端粒愈长,端粒与细胞老化有关系。

衰老细胞中的一些端粒丢失了大部分端粒重复序列。当细胞端粒的功能受损时,出现衰老而当端粒缩短至关键长度后,衰老加速,临近死亡。

第二、正常细胞端粒较短。细胞分裂会使端粒变短,分裂一次,缩短一点,就像磨损铁杆一样,如果磨损得只剩下一个残根时,细胞就接近衰老。细胞分裂一次其端粒的DNA丢失约30-200bp(碱基对),鼠和人的一些细胞一般有大约10000bp。

第三、研究发现,细胞中存在一种酶,它合成端粒。端粒的长短,是由酶决定的。细胞内酶多酶少可预测端粒的长短。正常人体细胞中检测不到端粒酶。一些良性病变细胞,体外培养的成纤维细胞中也测不到端粒酶活性。但在生殖细胞睾丸、卵巢、胎盘及胎儿细胞中此酶为阳性。令人注目的发现是,恶性肿瘤细胞具有高活性的端粒酶,端粒酶阳性的肿瘤有卵巢癌、淋巴瘤、急性白血病、乳腺癌、结肠癌、肺癌等等。人类肿瘤中广泛地存在着较高的端粒酶活性。这样一来,我们又发现了一种肿瘤细胞的特异物质。

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寻找衰老钟的故事

人体是由细胞组成的,人有衰老,细胞是否也有衰老呢?这就像一座大厦,它的寿命很大程度上与组成它的砖块有关。细胞是有寿命的,这是细胞学家海弗列克(Hayflick)在四十年前发现的,他培养人体的成纤维细胞,一代又一代。但是在营养充分供给的情况下,细胞分裂到50年代左右就停止活动了,真正地进入衰老期,这一发现似乎告诉人们在细胞内有一口衰老钟,这限定了细胞分裂的次数,也就限定了生物的寿命。因为高寿生物是由一个受精卵细胞分裂而形成的,它一分为二、二分为四、以此类推的增殖,组成胎儿,再分裂而成青年。如果细胞不能再分裂了,那么个体就出现衰老现象。

充满希望的抗老之路

直至今日,我还不敢讲,科学家已经找准了衰老的真正起因,然而端粒功能的发现的确是为我们开拓了一条新的抗衰之路。

端粒的缩短,引起衰老。如果端粒长度得不到维持,细胞停止分裂或者死亡。在某种情况下,频临衰亡的细胞愈变成永生细胞,即癌细胞。

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