生死病死是地球生物不可避免的共同特征,在这个生命周期的过程中,既见证着生物个体发展的全过程,同时也推动着生物整体“循环往复”,不断地“推陈出新”。现代科学技术的发展,让我们逐渐意识到控制生物体生命长度的一个基本决定性因素,那就是DNA中的端粒。

端粒到底是什么?

在人类、其他动物、植物甚至单细胞的原生生物的DNA中,都有端粒这种结构。之所以叫“端粒”,一方面它的“个头”相对于DNA整体来说,相对很小,只占很小一部分,就像“颗粒”一样,另一方面,它的位置处在DNA的两端。

从“外观”来看,端粒是包裹在DNA两端的无效DNA序列,由重复的DNA序列区域与染色体末端的特定蛋白质结合而成。这个序列是固定不重复的,不参与DNA编码,就像“安全帽”一样,紧紧扣在DNA的两端。

有人形容端粒,就像鞋带顶部的塑料头,如果没有这个塑料头,鞋带就很容易发生损坏。这个描绘,对于端粒的作用表述得是非常清楚和形象的。

端粒与衰老的关系

众所周知,我们人类包括其他很多生物,体内无时无刻不在进行着染色体的复制,从而细胞发生分裂产生新的细胞个体,这是维持生命体“稳定存在”且表现出活力的重要根源。

细胞每分裂一次,染色体就会被复制一回,不过在此过程中,发挥复制功能的酶却无法完全到达染色体的末端,所以,细胞每分裂一次,端粒的长度就会损失一点点,而当端粒无法再缩短时,细胞就会失去分裂功能,迈向死亡的终点。

也就是说,随着生物体年龄的增长,大多数细胞DNA中的端粒长度会因不断“磨损”而缩短,而其本身不具备再生能力,大批细胞不能再更新换代,故而出现了机体的衰老现象。

所以,科学家们将端粒称为“生命的时钟”,端粒的缩短这种自然现象,也被科学家在开展相关研究时,视为细胞衰老的生物学标记。

端粒的功能是什么?

在人类和所有脊椎动物中,端粒重复核苷酸序列TTAGGG——两个胸腺嘧啶、一个腺嘌呤和三个鸟嘌呤分子。核苷酸是构成序列的分子DNA在人类中,该序列可以重复约3000次,但重复次数因物种而异。

在端粒的末端,有一种叫做T环的“结”,它由一种叫做庇护蛋白复合物的特殊蛋白质结构维持。T环和遮蔽素使细胞更难破坏染色体末端的DNA,而重复序列提供了遗传密码层,细胞可以在不干扰其功能所需的DNA的情况下破坏这些遗传密码层。

在大多数细胞中,随着时间的推移,端粒会变短,因为细胞会破坏更多的遗传密码。然而,一些细胞,例如产生身体多种特殊细胞的干细胞,以及形成卵子和精子的生殖系细胞,可以使用一种叫做端粒酶的酶来再生端粒。一些研究表明,可能有办法略微增加其他类型细胞的端粒长度。

这种现象和规律,越来越被现代科学界、医学界、生物学界等诸多领域的科学家们所关注,成为研究延长人类寿命根本方法的突破口。

人类的寿命极限能达到多少

虽然科学家们知道了端粒的功能,但是,端粒如何在决定生物生命长度方面发挥作用的确切原因,目前还没有完全搞清楚,有的物种生命长度还不到一天,有的甚至能达到上千年,其中的差异是如何产生的,一直困扰着科学家们。

拿人类来说,每个人的变老速度也是不一样的,同样年龄的人,身体各项指标存在着诸多差异,这就使得他们有的表现得非常年轻、有活力,有的则是老态龙钟。经科学家们研究,年龄越大的人,细胞的端粒长度就会越短,而端粒越短,则会直接影响到皮肤老化、白头发变多、心肺功能降低、骨骼变脆、认知能力下降等等方面的程度。

虽然在理论上,我们可以通过相应的治疗或药物方式,来延缓端粒变短的速度,甚至能干预端粒变长,但从现有科技水平看,实现这种理想结果的难度实在是太大,很多在这方面的广告,无非是从提高个人免疫力方面,来降低人体患病的几率,实际上并没有有效延长端粒的长度,因此,大家一定要擦亮眼睛,否则就会交上“智商税”。

因此,正直的科学家们,多是倡议我们,不应该在试图延长端粒长度上,来达到延长寿命和逆转衰老的目的,而是应该关注自身的“健康寿命”,即保持机体健康的时间。主要的做法有点“老生常谈”,无外乎合理膳食、科学合理的作息、戒除不良嗜好、加强体育锻炼、保持平和乐观的心态等等。

从科学家们的研究来看,以人类细胞分裂的平均水平(分裂的速度基本上保持恒定),人类的极限寿命应该在120岁左右。

我们中的绝大多数人,根本活不到这个岁数,理由也很简单,就是上面几个影响长寿的因素,在不同人身上有着不同的体现,而绝非端粒缩短的速度。我们只要加强自律,规律、健康、乐观地生活,长寿应该都不成问题,但试问一下,有谁能经受起外界诸多诱惑而不背离健康生活的本质呢?

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