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主治医师 

医学科普

学习乌龟好榜样

发表者:陈永 473人已读

什么是端粒和端粒酶?

    在生物学研究史上,科学家们很早便发现了决定生物寿命长短的最为关键的先天因素。端粒(英文名:Telomere)是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,端粒短重复序列与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构,作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。端粒、着丝粒和复制原点是染色体保持完整和稳定的三大要素。端粒会随着细胞分裂的次数而逐渐缩短,当端粒缩短到一定程度时,细胞便开始老化直至死亡。深圳市人民医院风湿免疫科陈永

 



端粒的长度反映细胞复制史及复制潜能,被称作细胞寿命的“ 有丝分裂钟”。科学家们在寻找导致细胞死亡的基因时,发现了一种叫端粒的存在于染色体顶端的物质。端粒本身没有任何密码功能,它就像一顶高帽子置于染色体头上。在新细胞中,细胞每分裂一次,染色体顶端的端粒就缩短一次,当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂了。这时候细胞也就到了普遍认为的分裂100次的极限并开始死亡。因此,端粒被科学家们视为“生命时钟”。

研究发现,细胞中存在一种酶,它合成端粒。端粒的复制不能由经典的DNA聚合酶催化进行,而是由一种特殊的逆转录酶—端粒酶完成。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作为肿瘤治疗的靶点,是当前较受关注的热点之一。

 

 


据说龙虾具有良好的端粒酶,永葆青春:

据英国每日邮报报道,科学家最新研究发现龙虾掌握着长寿、健康的秘密,它是自然界抵抗正常衰老进程的奇特生物之一。

通常人们多年来认为龙虾是一种较虚弱和更易遭受攻击的动物,但是当每次脱壳之后它们会变得更加强壮和具有生育能力。普通的龙虾重量为0.45-0.9公斤,在2009年美国缅因州一位渔民捕捞一只巨型龙虾,重量为9公斤,估计其年龄大约140年。但事实上,这并非最长寿的龙虾,据吉尼斯世界纪录记载,1977年曾捕捞到一只19.95公斤重的巨型龙虾,它的爪子能够紧紧地钳住强壮男子的手臂,它的年龄应当更大。

龙虾将死亡,患有疾病,受伤或被捕杀,但不同于人类,它们不会因其身体新陈代谢而死亡,它们的细胞没有预期的寿命。人类衰老死亡是由于染色体程序性细胞死亡所致,每个染色体末端受一种叫做端粒的帽状化学物质保护,它们的作用相当于鞋带末端的塑料帽,阻止DNA链磨损,每次人体细胞分解,其端粒变得更短。最终经过50多次分解,端粒太短最终难以保护染色体,细胞逐渐死亡。

相同的机理同样存在于多数生物,例如:青蛙、山羊、斑马和蜂鸟等。但令科学家感到惊奇的是,龙虾却完全不同,它们能够产生足够数量的端粒酶,可以持续保护DNA帽,避免细胞衰老死亡。目前,这项最新研究发表在近期出版的《科学》杂志上。

 

 

乌龟为何长寿?

乌龟虽属爬行动物,但它拥有着其它爬行动物所没有的显著特征。龟壳,坚硬而厚实。它不但能保护乌龟的五脏,在面临外界危险时,它还能覆盖住头、四肢和尾巴。这一强大的外形构造,使得乌龟在面临敌害时,不用“疲于奔命”,而只需将身体缩进龟壳里,那些敌人们便“无从下口”了。

    

有人将“缩头乌龟”比喻为人胆小、懦弱的表现,从另外一个角度来看,乌龟的这种“先天优势”,何尝不是自然界对它的一种馈赠。另外一个影响着生物界寿命的因素便是后天的生活习性(后天因素)。大量的剧烈运动,能迅速消耗体力,从而加快身体机能的新陈代谢。
乌龟不但行动缓慢,更是一个十足的“懒惰鬼”。它一天里的运动量极其少,因此,它的体能消耗小,新陈代谢也就变得极其缓慢。乌龟不但“懒于行动”,它还是个“瞌睡虫”。它一年里既要冬眠还要夏眠,一天就能睡15个小时以上,全年有10个月的时间都是在睡觉。
乌龟可以数月不吃不喝,而长期待在一个地方不动。当然,这和它拥有着超强的耐饥饿能力有关。乌龟的这些习性,导致它可以对外界的恶劣环境应付自如。比如,它可以通过冬眠来抵挡严寒,而夏眠,则可以让它以此减慢心跳和呼吸,从而平安渡过炎热的夏天。

在动物界中,包含人类在内均有自然寿命,有的物种寿命长,有的则寿命短,而寿命能长达100~300年甚至更长的却很少见。在这少数动物中,乌龟是最典型的物种之一。从广义上来讲,影响生物寿命长短的分为先天因素和后天因素,也叫外因和内因。


科学家通过研究还发现,乌龟长寿的原因是由于其细胞的分裂代数要比其它动物细胞分裂代数多得多,人一般只有50代左右,而乌龟可达110代。有人还发现龟体内没有致癌因素,所以是不会产生癌变的。
   吃得少,动得少,活动少。乌龟长寿的原因,就是因为慢,一来生长发育慢,二来行动慢,你肯定不信。其实这里边还是有一定道理的,慢使乌龟的新陈代谢迟缓,延缓了机体的老化,慢使乌龟做事消息小心翼翼,减少了风险。




作者简介:

陈永 复旦大学 医学博士/南方医科大学、暨南大学-深圳市人民医院  双站博士后

研究方向:风湿性疾病的整合医学干预/免疫-炎症与衰老/甘草养阴汤干预老年性疾病机理






本文是陈永版权所有,未经授权请勿转载。

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发表于:2021-03-18 14:06

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