研究人類「長生不老」祕密!美國生物學家再發現「壽命長度」關鍵

作者 | 發布日期 2024 年 04 月 17 日 12:24 | 分類 生物科技 , 醫療科技 line share follow us in feedly line share
研究人類「長生不老」祕密!美國生物學家再發現「壽命長度」關鍵


東海大學應用物理系近日分享一篇論文,曾因研究端粒酶影響「長生不老」祕密而獲得諾貝爾生理醫學獎,美國加州大學聖塔克魯茲分校的卡蘿·格萊德(Carol Greider)所領軍的最新人類 DNA 端粒的研究,利用新的「端粒剖析」(telomere profiling)技術,發現人類染色體的端粒長度,影響著人類壽命的長度,而且「遺傳」的影響比較大。

目前人類的平均壽命已經超過 70 歲,台灣男性達 76.63 歲、女性 83.28 歲,但能不能更長壽的原因之一就是 DNA 的「端粒」,因為細胞每條染色體末端都有一大段重複的「TTAGGG」序列,長度可達數千個 DNA 碼。

細胞分裂的時候,忠實複製 DNA 遺傳密碼,但有個「缺點」,就是每次複製,兩端都會剪掉一些,DNA 因此變短,而 DNA 端粒碼雖然看似沒有生化功能,但有重要的保護作用,也就是「自我犧牲」剪掉一段,讓分裂細胞雖然短一截,也不會影響運作。

人的細胞每天不斷死亡跟複製,複製太多次的話,端粒可能就剪光光,然後把攸關細胞正常運作的 DNA 片段剪掉,例如能編碼製造生命所需的蛋白質,這時細胞可能就無法運作,然後徹底死掉,所以人越老,端粒剪光的細胞就越多,失去的功能也越來越多。

既然端粒的序列這麼單純,若能把在細胞分裂過程剪掉的端粒「接回去」,是不是就能長生不老?還真的有可能,因 1984 年年僅 23 歲的研究生,發現一種「四膜蟲」(Tetrahymena thermophila)端粒序列,細胞分裂後不僅不會變短,反而變長。

生活習慣是影響端粒長度的重要原因

格萊德發現會修補端粒的「端粒酶」,關係著人類能否「長生不老」,開創「端粒生物學」研究新紀元,並讓格萊德拿到 2009 年諾貝爾生理醫學獎。但端粒也不是越長越好,因為端粒太長會有癌症風險,因為細胞一再複製卻「死不掉」,可能會累積突變成癌細胞。

格萊德團隊最新利用「端粒剖析」(telomere profiling)技術,讓 DNA 片段鹼基依序通過奈米孔隙時,造成導電率不同,就可快速大量定序,且操作簡易、成本低廉,並取得不同年齡層 147 名健康受試者血液樣本分析。

過去研究認為各條染色體端粒長度應該差不多,類似常態分布,個人生活習慣是影響端粒長度的重要原因,所以「養生」很重要,好生活習慣能減緩端粒變短速度,但研究結果發現,同一個人不同染色體端粒長度差異很大,端粒平均長度是 4,300 個 DNA 碼,但最長與最短可差到高達 6,000 碼。

格萊德看到結果非常驚訝,因每人染色體端粒長度「哪條長、哪條短」分布差不多,這種各染色體端粒長度差異模式,似乎出生時就決定了,且整個人生比例保持穩定,代表養生與否對端粒長度影響不大,反而「遺傳」影響較大。此研究 4 月 11 日發表於《科學》期刊。

(首圖來源:Pixabay

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