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端粒的发现

已有 202 次阅读 2024-4-2 16:18 |个人分类:端粒长度|系统分类:科普集锦

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?

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  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”。

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 端粒检测的意义

 

  除了阻止染色体互相粘连的作用之外,端粒在防止细胞老化上发挥了必不可少的作用。细胞每分裂一次,端粒就缩短一些。经过很多年和很多代,它们缩短为一点,刺激细胞自杀,或停止分裂,进入一种“功能半退休”状态。随着越来越多的细胞死亡或衰老,组织及器官也就逐渐丧失了其原本功能。作为细胞衰老的最佳生物学标志物,对端粒异常的检测在精准医学的范畴内,具有重大的研究及应用价值:

  1.传统上,生物的寿命及衰老状态只是通过自然感知的方式去模糊地跟踪。针对机体生理年龄评估的端粒检测技术,将打破衰老研究以及抗衰研究的习惯路径,通过对个体衰老进行前所未有的量化、动态检测,人类有史以来第一次建立起“科学评估衰老进程”的技术范式。

  2.抗衰干预,到底对抗的是什么?机体衰亡对于人类而言,如同一个看不见的敌人。我们可以感觉到人体的衰老无时无刻都在降临,可是由于不能扫描到这个敌人的形迹,大家只能被动地接受衰老的糟糕结果。当我们首先能够发现,衰老在染色体复制层面如何一步一步显形,人类将拥有真正建立对抗衰老的医学防线的可能性。

 

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 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。

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