端粒是染色體兩端的“帽子”，好比鞋帶尾部的塑料頭，保護(hù)染色體不被降解和散開。隨著年齡的增長，細(xì)胞分裂次數(shù)增加，端粒逐漸消耗，長度縮短。當(dāng)端粒短到無法再保護(hù)染色體免受損壞的程度時，基因組變得不穩(wěn)定，細(xì)胞啟動靜默或死亡程序。這個程序可殺死端粒不穩(wěn)定和癌癥相關(guān)染色體畸變的細(xì)胞，這類細(xì)胞往往會逃避端?？刂频脑鲋诚拗?，實現(xiàn)“永生”（癌變）。端粒會在“力竭”前，與細(xì)胞的“發(fā)電廠”（線粒體）進(jìn)行“交流”，通過“核爆”（炎癥反應(yīng)），啟動“自毀”程序，殺死可能癌變的細(xì)胞。

端粒位于真核細(xì)胞染色體的末端，與端粒結(jié)合蛋白一起構(gòu)成特殊的“帽狀”結(jié)構(gòu)，保持染色體的完整性和控制細(xì)胞分裂周期。其實質(zhì)為一小段DNA-蛋白質(zhì)的復(fù)合體。根據(jù)DNA復(fù)制的機(jī)制及特點，每次染色體復(fù)制后，延伸鏈上的DNA末端必有一小段無法被復(fù)制。所以，細(xì)胞每分裂一次，端?？s短30 bp-200 bp，當(dāng)其縮短到2 kb-4 kb（危機(jī)長度）的特定臨界值時，細(xì)胞將會進(jìn)入靜默期或者啟動凋亡機(jī)制。因此，端粒長度與細(xì)胞老化有明顯的關(guān)系。

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但是，人體的部分細(xì)胞，例如精原母細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等，含有端粒酶，能在DNA末端接上新的端粒片段，使端粒維持在一個穩(wěn)定的長度，且不會隨著分裂次數(shù)增加而縮短，從而實現(xiàn)細(xì)胞的快速增殖及永生化。相對于正常體細(xì)胞，腫瘤細(xì)胞的端粒一般較短。盡管在85%-90%的腫瘤中都能夠檢測到端粒酶的活性，但端粒酶并不是導(dǎo)致細(xì)胞癌變的直接原因，而是在腫瘤生長和增殖過程中具有決定性的作用。因此，端粒酶的激活發(fā)生在癌變之后（當(dāng)?shù)谝粋€腫瘤細(xì)胞已經(jīng)產(chǎn)生），端粒酶使得腫瘤細(xì)胞變得不朽，并能夠無限分裂增殖。

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極短的端粒、線粒體和先天免疫之間具有協(xié)同作用，這種協(xié)同作用已經(jīng)進(jìn)化到可以防止人類發(fā)生與年齡相關(guān)的癌癥。2009年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予在端粒和端粒酶研究領(lǐng)域有突出貢獻(xiàn)的Elizabeth Helen Blackburn等3位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了端粒和端粒酶保護(hù)染色體的機(jī)制。從此，端粒與端粒酶的研究在腫瘤領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注，科學(xué)家們計劃進(jìn)一步研究這些通路的分子基礎(chǔ)，并探索靶向這些通路預(yù)防或治療癌癥的治療潛力。

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端粒預(yù)防癌癥的機(jī)制是怎樣的呢？端粒長度的縮短，使得細(xì)胞的基因不穩(wěn)定性增加，因此容易發(fā)生基因突變等異常情況，使得腫瘤發(fā)生風(fēng)險增加。一旦產(chǎn)生腫瘤細(xì)胞，腫瘤細(xì)胞因端粒酶的作用，使端?！爱惓！钡姆€(wěn)定在一定長度，實現(xiàn)永生。要維持機(jī)體的平衡，端粒需要在自然縮短和維穩(wěn)之間找到一個平衡點，防止癌癥的形成。有研究發(fā)現(xiàn)，端粒處于危機(jī)長度的細(xì)胞會通過自噬過程被清除，在該過程中，身體會自行清除受損細(xì)胞。但是，在端粒極短的危機(jī)期間，自噬依賴性細(xì)胞死亡程序是的激活機(jī)制仍然未被揭示，直至今年，頂級期刊《Nature》發(fā)表研究成果，表明來自短端粒的RNA分子以一種獨特的方式激活了線粒體外表面名為ZBP1和MAVS的免疫傳感器。

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當(dāng)端粒變得非常短時，它們會與細(xì)胞的“發(fā)電廠”——線粒體進(jìn)行通信。這種交流會觸發(fā)一組復(fù)雜的信號通路，并引發(fā)炎癥反應(yīng)，從而破壞可能癌變的細(xì)胞。這些發(fā)現(xiàn)證明了端粒、線粒體和炎癥之間的重要聯(lián)系，并強(qiáng)調(diào)了細(xì)胞如何繞過危機(jī)長度，在通路功能不正常時發(fā)生癌變。可能會帶來預(yù)防和治療癌癥的新方法，以及設(shè)計更好的干預(yù)措施來抵消衰老的有害后果。

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