長端?!匍L壽!紐約時報:長端粒增加癌癥風險,端粒延壽就是騙局
編者按
本文由【時光派研究院】編譯自紐約時報的文章《長端粒和長壽之間的聯(lián)系是一個荒誕的故事》。
隨著抗衰老研究的不斷深入,我們對于端粒的了解也越來越多,長端粒也被看作是長壽的秘訣。各大公司都忙著推出端粒檢測的服務,想要用端粒長度書寫人類壽命的生理時鐘。
然而,美國約翰霍普金斯大學醫(yī)學院的Mary Armanios教授最近發(fā)表的研究,卻好似講了另一個故事:長端粒帶來了長壽,同時也留下了揮不去的詛咒——長端粒容易引發(fā)癌癥。
讓我們一起通過紐約時報的視角,解讀端粒與抗衰之間的愛恨情仇,看看長端粒、短端粒哪個更有利于長壽。
端粒位于染色體末端,由重復的DNA序列組成。作為染色體的保護性結構,端粒就像帽子,保護著DNA不受細胞損傷的影響,使末端DNA得以保留,細胞可以正常分裂。
科學家們經(jīng)過一系列研究發(fā)現(xiàn),端粒和衰老之間似乎有很強的聯(lián)系:染色體末端的端粒帽隨著每次細胞分裂而縮短,一旦端粒變得極短,細胞就會進入衰老狀態(tài)。
因此有人提出可以通過延長端粒來逆轉(zhuǎn)衰老,延長壽命。但是,延長端粒真的可以延壽嗎?長端粒就等同于長壽嗎?
答案可能沒有那么簡單。其實,物種的初始端粒長度與該物種的壽命并沒有相關性!
比如人類,雖然平均壽命六七十歲,但是人類初始端粒長度在自然界里可還排不上號。而小鼠的平均壽命是1-3年,但是它們的端粒長度比人類長。
在小鼠這一族群中,即便是拿那些端粒極長的小鼠與普通端粒長度的小鼠作比較,兩者的壽命也沒有什么顯著差別。
同時,科學家們還研究了短端粒是否會影響小鼠的平均壽命。在研究中,科學家敲除了小鼠的端粒酶基因,端粒酶有著延長端粒的作用。然而,小鼠在基因敲除后的第三代或第四代繁殖后,才表現(xiàn)出壽命縮短或缺陷的現(xiàn)象。
不只是小鼠,其他的動物研究也有著相似的結果。
研究顯示,海洋哺乳動物的端粒長度與壽命之間幾乎沒有相關性,反倒是體型和壽命之間存在很強的相關性。但也有研究得出相反的結論。一篇鸚鵡科物種的研究發(fā)現(xiàn),鸚鵡科中壽命更長的物種具有更長的端粒長度[1]。
由此可見,初始端粒長度與壽命之間好像并沒有什么必要的聯(lián)系,更像是一張隨機的彩票。長端粒與高壽之間的關系,好像一下子變得弱了下來。
別急著嘆氣,還有更驚人的,長端??赡懿恢共谎訅?,還讓人夭壽!
關于短端粒對于人體的壞處早就不是什么秘密,那些端粒短于平均水平的人患免疫系統(tǒng)問題和各種退行性疾病以及肺纖維化的風險增加。
有研究顯示,在那些患有更加嚴重的短端粒綜合征的人群中,嬰兒和兒童主要引起免疫缺陷、骨髓衰竭和腸病,成人最常表現(xiàn)為特發(fā)性肺纖維化 (IPF) 和其他端粒相關肺病。然而,我們平時一直關注的癌癥在短端粒人群中卻十分罕見[2]。
不同于對短端粒壞處的了如指掌,我們對長端粒的負面影響知之甚少。從理論上來講,作為短端粒另一個極端的長端粒,應當非常愉快地吸收了兄弟沒有的特點,與更高風險的癌癥悄悄掛鉤。
為了進一步確認長端粒是否會增加癌癥易感性,約翰霍普金斯大學醫(yī)學院腫瘤學教授Mary Armanios進行了臨床研究。
研究中連續(xù)納入了17個擁有POT1基因突變的樣本,POT1突變會導致端粒變得非常長。此次研究的17個對象年齡從7歲到83歲不等,異于常人的長端粒就是他們的共同特征。此外,還有21位未攜帶突變基因的參與者親屬作為對照。
研究顯示,POT1突變攜帶者除了B細胞和T細胞淋巴瘤和骨髓癌外,還可發(fā)生一系列良性和惡性腫瘤,范圍涉及上皮、間充質(zhì)和神經(jīng)元組織。
其中,28%的突變攜帶者具有T細胞克隆性,67%具有不確定的克隆造血能力。此外,在研究過程中,還有4名參與者死亡。
一位73歲的研究參與者告訴紐約時報的記者,長端粒給她帶來了很大的痛苦,她的脖子和喉嚨里有良性的副神經(jīng)節(jié)瘤、甲狀腺癌和兩個黑色素瘤。同時,她還患有一種名叫CHIP的血液病,這種血液病與心臟病和血癌相關。
圖注:研究的一位參與者,她身受多種癌癥困擾
總的來說,長端粒相關的POT1突變使患者易患家族性克隆性造血綜合征,該綜合征與一系列良性和惡性實體瘤相關,而這些腫瘤正是由細胞壽命延長和端粒長度隨時間維持導致的。
這樣的研究結果是很多堅信長端??顾サ娜巳f萬沒有想到的,端粒過長竟然能要了人的命,哪怕長端粒真的讓人長壽了,這種長壽也會伴隨著疾病的苦痛。
既然長端粒并不能延長人類的健康壽命,為什么還有這么多公司、這么多機構執(zhí)著于延長端粒的研究和產(chǎn)品?難道這就是一場徹頭徹尾的騙局,愚弄大眾的玩笑?
先別急著罵,在此之前我們得先搞清楚一件事情:長端粒并不等于延長端粒。
人類的端粒長度被限制在了一個狹窄的范圍里,過長過短都需要付出代價。這里提到的長端粒是一種病態(tài)的長,并不是健康的狀態(tài)。
端??s短導致衰老的事實人盡皆知,與之相反的延長端粒也是在正常范圍內(nèi)延長,并不是變得無限長。
那么,延長端粒是怎樣影響壽命的呢?
實際上,延長端粒帶來的延壽效果與端粒的絕對長度關系并不大,而是因為另一樣參數(shù)——端??s短率。
研究顯示,通過端粒縮短率可以預測一個物種的壽命。短命的物種初始端粒長度往往比較長,但是他們單位時間丟失的端粒也很長,所以很快端粒就會縮短到死亡值,也就活不長了。[3]
圖注:小鼠端粒隨時間損耗函數(shù)
比如,人類的初始端粒長度相對較短,為5至15 kb,小鼠的端粒長度約為50 kb。人類端粒以每年約70 bp的速度縮短,而小鼠的端粒以每年7000 bp的速度縮短,這是100倍的差距,這也就可以解釋小鼠為什么比人類短壽那么多了。
由此可見,我們現(xiàn)在所說的延長端粒并不是讓人類端粒長度延長到超越物種極限,而是為了彌補端粒損耗帶來的傷害,讓我們的端粒一直維持在一個正常的水平,從而起到延壽的效果。
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這也就是人們?yōu)槭裁磳ρ娱L端粒趨之若鶩的原因,畢竟延長端粒并沒有錯,錯的是極端長端粒帶來的痛苦。
此外,衰老是一種極其復雜的現(xiàn)象,涉及多種途徑,生命系統(tǒng)的生物組織的各個層面上起作用。
哪怕是我們今天提到的端粒,也不是人類衰老的直接原因,端??s短帶來的DNA修復能力減弱和細胞衰老等機制才是。
所以說,抗衰不能夠僅僅關注一個靶點,端粒延長的手段也要配合其他的干預才能夠真正讓人類延壽。
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參考文獻
[1]Whittemore, & Fossel, M. (2023, April 17). Editorial: Telomere length and species lifespan. Frontiers. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2023.1199667/full
[2]McNally, E. J., Luncsford, P. J., & Armanios, M. (2019). Long telomeres and cancer risk: the price of cellular immortality. The Journal of clinical investigation, 129(9), 3474–3481. https://doi.org/10.1172/JCI120851
[3]Whittemore, K., Vera, E., Martínez-Nevado, E., Sanpera, C., & Blasco, M. A. (2019). Telomere shortening rate predicts species life span. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116(30), 15122–15127. https://doi.org/10.1073/pnas.1902452116