科学家发现控制细胞衰老的开关——端粒酶

科学家发现控制细胞衰老的开关——端粒酶

在我们机体中，新生细胞会不断补充肺部、皮肤、肝脏及其它组织，然而很多人类细胞都不能无限分裂。由于细胞每分裂一次位于染色体末端的端粒就会缩短，随着细胞分裂端粒就会越来越短，最后细胞便不能分裂，从而引起器官和组织老化，这些现象就会在个体老年时发生;但是有些细胞会产生一种端粒酶，其可以重建端粒使得细胞无限分裂。

研究者表示，这项研究中我们发现了端粒酶，此前研究中我们发现一旦端粒被装配，其就会源源不断地供应，理解这种新型开关的工作机理对于缓解端粒变短，开发新型老化疾病的疗法非常关键。文章中研究者试图去研究端粒酶复合物的每一个组分的结构功能，但似乎这并不是一个容易的工作，于是研究者开发了一种新型策略，可以使其在细胞分裂期间清楚地观察到端粒酶的每一个组分的结构，从而为揭示端粒酶的作用原理提供了新的额线索。

研究者表示，当完整的端粒酶复合物成功装配后，其会快速分解形成非活性的分解复合物，并且可以促使端粒酶开关处于关闭位置，研究者就推测这种分解途径或许可以帮助端粒酶在细胞中以较低水平存在。尽管在正常细胞中“坏”的端粒酶会引发衰老过程，但是癌细胞会依赖于高水平的端粒酶来确保其细胞无性增殖，因此对端粒酶开关的有效控制或许是抑制癌症扩散转移的有效途径。

心理压力让女人快速衰老

心理压力让人快速衰老

据美国国家科学院的院刊报道，加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员埃丽莎·埃培尔领导的一个小组已经观察到了心理压力对细胞的影响。

要解释压力与细胞之间的关系，先得从人体细胞“分子钟”说起。每一个染色体的顶端，都被一片被称为端粒的DNA物质覆盖着，它的作用是保护染色体、提高基因的稳定性。每当细胞分裂时，这些端粒便会变短，由此分裂产生的子细胞的端粒会比母细胞的端粒稍短一些。在年轻人身上，端粒酶将纠正这一过程，重新构造细胞端粒。但在年纪大一点的人身上，在细胞分裂后，端粒将大大缩小，最终细胞复制将完全终止，这意味着人的寿命也就此终结。由于端粒的长度决定了DNA复制和细胞分裂的次数，可以通过它计算出生命延续的时间，故其被形象地称为“分子钟”。

我们都认为压力会让人变老，但是这种“老”往往指的是“看起来没以前那么精神、活泼”，只停留在外表的层面上。但是最近世界各大媒体纷纷报道了美国的一项最新研究，在这项研究中，科学家们指出：心理压力真的会让人加速衰老，而且一老就可能达到十几年。为了研究心理压力对细胞衰老的作用，埃培尔和同事们观察了58位母亲的白血球细胞的染色体端粒。在这些母亲中，2/3的人的子女都患有慢性病，心理压力大一些。其他母亲的子女身体健康，因此她们的心理压力相对小一些。

女性生活中要学会放松

在两个对照组(压力大和压力小)中，受试者的染色体状况没有太多的不同。然而，两组中心理压力最大的妇女，其端粒也最短。更为重要的是，在这些人身上，压力对细胞的影响是如此明显，相当于加速了9—17年的细胞老化。

对于这一发现，埃培尔表示并不感到意外。她说：“如果我们感到压力，就应该认真对待，因为它可能会影响到我们体内的细胞。”在研究中，埃培尔还发现，对那些照顾病儿时间最长的母亲来说，无论她们自己感觉到的压力是大是小，她们的染色体端粒都会比较短。“她们照顾病人的时间越长，对自身健康的影响也就越大”。

埃培尔最后表示，他们将对这一课题进行更为深入的研究，以确证心理压力与细胞衰老之间的关系。她说，尽管这一研究目前尚未涉及人的生活方式、社会地位以及所处环境，但“无论你是否在照顾病人，心理压力都会给健康亮起红灯”。每个人都会面对各种压力，但我们一定要学会放松，尽量挽回失去的“生命”。

科学家发现长寿秘诀

人类并非天生需要一日三餐

空腹对健康有益并不是一种新鲜看法。

科学家们在小鼠中已经得到验证。小鼠在禁食状态下会变得苗条，活得更长，并且年龄增长后也会更聪明和强壮。禁食的小鼠更不易患上肿瘤、炎症性疾病，以及帕金森病和阿兹海默病等神经系统疾病。它们能轻松应付感染，甚至可以长出新的神经元。它们不会患有糖尿病、自身免疫性疾病、高胆固醇或脂肪肝。

“我们不是天生需要一日三餐，”Mark Mattson博士谈到，他是在美国国立老年研究所（National Institute on Aging）运行神经科学实验室、研究间歇性禁食（intermittent fasting）对大脑影响的先驱人物。“动物数据非常惊人，”Mattson博士说：“这（禁食）对健康的影响不是微不足道的。”

当然，小鼠身上令人兴奋的发现不能直接搬到人体，因为人体复杂性更高。而且这些对健康的影响能否转化为持续的临床优势还不清楚（例如心脏病发作较少或寿命延长都需要长期跟踪）。但是，已有初步证据表明，空腹至少在短期内对人体健康是有益的。2017年，Longo博士与团队在《Science Translational Medicine》发表了一项研究结果，研究了71人，每月有5天接受禁食模拟饮食（fasting-mimicking diet, FMD）。

研究发现患有抑郁症的人衰老速度快

据美国趣味科学网站11月12日报道，研究人员调查了大约1900名曾在人生某个阶段有重性抑郁症的人和500名从未有过抑郁症的人，测量了端粒的长度。端粒是染色体末端的“帽子”，可在细胞分裂时保护DNA。一般来说，细胞每分裂一次，端粒就会缩短一点，因此它们的长度被认为是细胞衰老的指针。

研究人员发现，与对照组相比，有过抑郁症的人的端粒较短。他们认为，这说明抑郁症患者的细胞衰老过程加快了好几年。

12日的《分子精神病学》杂志发表了这一研究结果。论文称，抑郁症严重、症状持续时间长都与端粒长度缩短有关，在控制了体重、吸烟、饮酒和有可能促使衰老的其他几个因素以后，结果仍保持不变。

“抑郁症患者的心理困扰对人体‘损耗’有非常大的不利影响，致使生物性衰老加快，”论文作者、阿姆斯特丹自由大学的研究人员约西纳·费尔赫芬表示，“这一研究成果也许有助于解释重性抑郁症患者常有的各种身体病痛”。

研究表明，即使把健康状况和生活方式等因素考虑在内，有抑郁症的人也有更大风险罹患往往会伴随着衰老而来的疾病，比如痴呆、癌症和II型糖尿病。

端粒长度用DNA的基础材料——碱基对来衡量。在研究中，健康人的端粒平均长约5540碱基对，而抑郁症患者的端粒长约5460碱基对。研究对象的年龄在18岁至65岁之间。研究人员发现，每年长一岁，端粒平均缩短14碱基对。这与以往的研究结果是一致的。

研究人员证明了抑郁症与端粒缩短有关，但并未证明它们之间有因果关系。他们表示，两者都有可能起因于其他因素，比如基因易损性。端粒缩短还有可能是人体应激系统损伤造成的。

“尚未解决的一个重要问题是这个衰老过程能否逆转，”研究人员在论文中表示。费尔赫芬说，端粒酶可以给染色体末端增加核苷酸从而延长端粒，生活方式的改变也有可能提高端粒酶的活性从而使端粒变长。她指出，“健康的生活方式，比如足够的体育锻炼、不吸烟、饮食合理等对于有抑郁症的人比对于没有抑郁症的人更为重要”。

老人为什么容易疲劳呢

喘不上气来?可能要怪染色体短。新近的一项研究对年老的双胞胎进行了研究，科学家发现，70岁后，双胞胎中DNA更长的人保存有更多的力量和耐久力。

《衰老与发育机制》(MechanismsofAgeingandDevelopment)杂志上的一篇论文显示，双胞胎中染色体长的那个人，在自我报告的爬楼梯、跑步和抬重物上优势明显。

随着年龄增长，染色体会自然缩短。因为细胞分裂会从染色体尖端，也就是端粒上去掉很小的DNA碎片。遗传特征可能决定了出生时端粒的长度，但是每个人都在以不同的速率失去DNA。环境风险，比如吸烟和压力，似乎能够加速这个丢失过程。

先前的研究曾发现，较短的端粒和与年龄相关的疾病和死亡有关联。新近的这个研究则认为，端粒长度反映了疾病情况前，由年老引起的不易觉察的健康水平下降。而端粒缩短到底是身体老化的原因，还是仅仅是身体衰老的结果?这还仍然是一个谜。

研究发现患有抑郁症的人衰老速度快

荷兰的一项最新研究表明，患有抑郁症的人可能会比其他人老得快。

据美国趣味科学网站11月12日报道，研究人员调查了大约1900名曾在人生某个阶段有重性抑郁症的人和500名从未有过抑郁症的人，测量了端粒的长度。端粒是染色体末端的“帽子”，可在细胞分裂时保护DNA。一般来说，细胞每分裂一次，端粒就会缩短一点，因此它们的长度被认为是细胞衰老的指针。

研究人员发现，与对照组相比，有过抑郁症的人的端粒较短。他们认为，这说明抑郁症患者的细胞衰老过程加快了好几年。

12日的《分子精神病学》杂志发表了这一研究结果。论文称，抑郁症严重、症状持续时间长都与端粒长度缩短有关，在控制了体重、吸烟、饮酒和有可能促使衰老的其他几个因素以后，结果仍保持不变。

“抑郁症患者的心理困扰对人体‘损耗’有非常大的不利影响，致使生物性衰老加快，”论文作者、阿姆斯特丹自由大学的研究人员约西纳·费尔赫芬表示，“这一研究成果也许有助于解释重性抑郁症患者常有的各种身体病痛”。

研究表明，即使把健康状况和生活方式等因素考虑在内，有抑郁症的人也有更大风险罹患往往会伴随着衰老而来的疾病，比如痴呆、癌症和II型糖尿病。

端粒长度用DNA的基础材料——碱基对来衡量。在研究中，健康人的端粒平均长约5540碱基对，而抑郁症患者的端粒长约5460碱基对。研究对象的年龄在18岁至65岁之间。研究人员发现，每年长一岁，端粒平均缩短14碱基对。这与以往的研究结果是一致的。

研究人员证明了抑郁症与端粒缩短有关，但并未证明它们之间有因果关系。他们表示，两者都有可能起因于其他因素，比如基因易损性。端粒缩短还有可能是人体应激系统损伤造成的。

“尚未解决的一个重要问题是这个衰老过程能否逆转，”研究人员在论文中表示。费尔赫芬说，端粒酶可以给染色体末端增加核苷酸从而延长端粒，生活方式的改变也有可能提高端粒酶的活性从而使端粒变长。她指出，“健康的生活方式，比如足够的体育锻炼、不吸烟、饮食合理等对于有抑郁症的人比对于没有抑郁症的人更为重要”。

人参抗癌

(一)抑制肿瘤细胞生长

1、调节肿瘤细胞信号通路系统

细胞信号通路系统是指细胞接受外界信号，通过一整套特定的机理，将细胞外的信号传导为细胞内信号，最终调节特定基因表达，并引起细胞的应答反应。

1)蛋白激酶c(PKC)和胰岛素样生长因子(IG-Fs)，胰岛素样生长因子I受体(IGF IR)信号通路。人参皂苷Rh2可能通过降低细胞内钙离子浓度来抑制PKC的转位和激活，并通过抑制细胞内PK Ca 蛋白的表达，最终阻碍PK Ca介导的增殖信号传导过程。

2)介导 半胱氨酸蛋白酶(Caspase)和B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)

2、影响细胞端粒酶的活性 端粒酶是一种RNA反转录酶，它能以自身RNA为模版，反转录合成端粒的重要序列。端粒酶是肿瘤的特异标志物。有一种说法：端粒酶活性高，肿瘤细胞活跃人参皂苷Rh2抑制端粒酶活性，使肿瘤细胞的端粒长度不能维持而进入衰老并最终死亡。

3、阻断肿瘤细胞重要成分的合成与代谢 人参皂苷Rh2主要通过阻断生物反应体系中一些重要酶类的合成与代谢来发挥抗肿瘤作用，按此途径治疗恶性肿瘤，治疗效果一般比较彻底，不易复发。

(二)诱导肿瘤细胞凋亡 细胞凋亡像花开花落一样，是一种主动的生理过程。正常情况下，细胞增殖与细胞凋亡之间始终保持着有增有减的动态平衡状态，这种动态平衡可维持细胞正常稳定的增殖。当某种因素引起细胞增殖失控和细胞凋亡受阻时，便可导致细胞异常增殖而发生癌症。研究发现，通过某些药物或以人工方式加速癌细胞凋亡可以治疗癌症。实验证实Rh2能够通过不同途径诱发脑胶质瘤，肝癌等多种癌细胞凋亡，恢复正常细胞增殖，有效的治疗癌症。

直肠癌的诊断检查

直肠癌症状以便血和排便习惯改变多见，因此，临床上出现以上症状，或近期出现持续腹部不适、隐痛、胀气，原因不明的贫血或体重减轻，腹部包块等，均需作进一步检查。

一、腹部视诊和初诊

检查有无肿块。

二、直肠指检

是诊断直肠癌的必要检查步骤，采取左侧卧位可以扪及更高位的癌瘤，检查时要了解肿块的位置、形态、大小以及占肠周的范围、基底部活动度、肠腔有无狭窄、病灶有无侵犯邻近组织脏器，观察指套有无血染。

三、直肠镜检

可窥见肿瘤大小形状部位并可直接取组织作病检。

四、大便隐血试验

早期直肠癌在临床上没有明显症状，但肿瘤组织的坏死和表面粘膜充血，可以使粪便中混有肉眼难以察觉的血液。因此，大便隐血试验可作为直肠癌筛查手段。

五、病理学检查

是直肠癌确诊的主要依据。由于直肠癌手术常涉及改道问题，影响患者生存质量，为避免误诊误治，术前或术中一定要取得病理学检查的结果，以指导治疗。

六、肿瘤标志物测定

糖抗原19-9CA19-9和癌胚抗原CEA不是大肠癌的特异性抗原，不能用作早期诊断，但对于估计预后，监察疗效和术后转移复发方面有一定的价值，连续测定血清CA19-9、CEA可用于观察手术或化学治疗效果。手术或化学治疗后CA19-9、CEA明显降低，表示治疗效果良好。如手术不彻底或化学治疗无效，血清CA19-9、CEA常维持在高水平。如手术后CA19-9、CEA下降至正常复又升高，常提示肿瘤复发。

七、气钡灌肠对比造影

有助于了解和排除大肠的多发癌灶，直肠癌的影像表现为：①结节状充盈缺损，多在直肠的内侧壁，圆形光滑或轻度分叶，局部肠壁僵硬，凹入。②菜花状肿块，较大，表面不平，分叶明显，其底宽，肠壁僵硬。③不规则的环状狭窄，管壁僵硬，黏膜中断，分界截然。④不规则的腔内龛影，三角形、长条形等，较浅，周围环堤宽窄不均。⑤完全性肠梗阻，或肠套叠征象，阻塞近段有时难以显示。应该注意的是，钡灌肠的X线检查有时无法显示直肠病变，易让人们产生无病变的错觉。

八、B超检查

肝脏B超可发现肝转移。腔内超声能清楚显示肠壁结构及周围组织器官，对直肠癌浸润深度、范围、扩散方向及毗邻脏器受累程度等方面具有特殊价值。

九、端粒酶活性检测

端粒酶的活性可作为结直肠肿瘤的发展程度的检测。结直肠肿瘤细胞分裂较快,端粒酶的活性就高;而细胞分裂较慢的肿瘤组织,端粒酶的活性就低。正常人体内存在着抑制细胞无限增殖的复杂机制:一是细胞周期性控制;二是随着每次细胞分裂而发生端粒进行性缩短所引起的细胞凋亡或程序性死亡。端粒酶活性的强弱与结直肠肿瘤细胞在积液中的生存时间呈正相关。端粒酶的活性是结直肠癌的早期诊断、预后判断的重要指标。从大便脱落细胞中检测端粒酶活性可作为结直肠癌的一种无创的早期诊断方法。

十、直肠癌CT检测

CT 扫描并不是直肠癌诊断的必须检查，直肠癌的确诊并不需要CT检查，尽管它很昂贵。但在有些时候，大肠癌的CT检查却是有它独特的作用，尤其CT扫描诊断病变侵犯肠壁的情况，向外蔓延的范围，周围脏器及淋巴结有无转移等情况，对大肠癌分期有重要意义。CT术前分期准确率D期为85.7%,B-2期为20%, 术后局部复发准确率为60%,远处转移准确率为75%。CT术前主要适用于晚期病人的分期,以便采取合适的治疗方案,避免不必要的手术;术后对监测局部复发和远处转移起重要作用。

端粒酶的功能特性

端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构。人端粒是由6个碱基重复序列和结合蛋白组成。端粒有重要的生物学功能，可稳定染 端粒酶 色体的功能，防止染色体DNA降解、末端融合，保护染色体结构基因DNA，调节正常细胞生长。由于正常细胞线性DNA复制时5'末端消失，随着体细胞不断增殖，端粒逐渐缩短。当细胞端粒缩至一定程度，细胞停止分裂，处于静止状态。故有人称端粒为正常细胞的“分裂钟” ，端粒长短和稳定性决定了细胞寿命，并与细胞衰老和癌变密切相关。浙江大学孔德华博士介绍，端粒酶(Telomerase)是使端粒延伸的反转录DNA合成酶。是个由RNA和蛋白质组成的核糖核酸-蛋白复合物。其RNA组分为模板，蛋白组分具有催化活性，以端粒3'末端为引物，合成端粒重复序列。端粒酶的活性在真核细胞中可检测到，其功能是合成染色体末端的端粒，使因每次细胞分裂而逐渐缩短的端粒长度得以补偿，进而稳定端粒长度。主要特征是用它自身携带的RNA作模板，以dNTP为原料，通过逆转录催化合成后随链5‘端DNA片段或外加重复单位。

端粒酶在细胞中的主要生物学功能是通过其逆转录酶活性复制和延长端粒DNA来稳定染色体端粒DNA的长度。近年有关端粒酶与肿瘤关系的研究进展表明，在肿瘤细胞中端粒酶还参与了对肿瘤细胞的凋亡和基因组稳定的调控过程。与端粒酶的多重生物学活性相对应，肿瘤细胞中也存在复杂的端粒酶调控网络。通过蛋白质-蛋白质相互作用在翻译后水平对端粒酶活性及功能进行调控，则是目前研究端粒酶调控机制的热点之一。

合成

端粒的存在是为了维持染色体的稳定。没有端粒，则末端暴露，易被外切酶水解。而报道说端粒与生命长短有关，这只是个说法，还没成定论。端粒不是用DNA聚合酶来合成的，是用端粒酶来合成的。端粒酶中含有RNA模板，用来合成端粒。

运动可以防衰老吗

运动在一定程度上确实可以防衰老，与端粒有关端粒是细胞内染色体末端的一小段DNA序列。通俗来讲，端粒就好像安全帽，可以保护染色体的完整，最大程度防止其被破坏。人之一生，也是细胞不断分裂的一生。每次分裂，都将伴随着端粒的主动牺牲——缩短一段。当端粒短到一定程度的时候，将不可以继续保护染色体，后果之一就是衰老。问题随之而来，假如端粒可以长点，或是缩短得慢些，衰老岂不随之减慢?德国萨尔州大学(Universitat des Saarlandes)的研究者，也在思考它。11月30日，《循环》(Circulation)杂志在线发表他们的研究论文，觉得体育锻炼可以调节端粒稳定蛋白(TSP)的表达，从而产生保护作用。为得出这一结论，研究者乌尔里希·劳夫斯(Ulrich Laufs)在人和小鼠身上，做了不同的实验。首先，劳夫斯让小鼠在滚轮上跑上三星期，发现TSP表达升高，它可以保护细胞免除死亡。随后，劳夫斯把试验“搬”到人身上。但是，让一群人坚持运动，另一群光看不练，做前瞻性研究并不现实。于是，他把目光转向那些每星期跑几十公里、坚持数年之久的专业运动员。出现了有趣的结果。长跑运动员血液白细胞里的端粒，竟然比普通人长，端粒酶活性更高，而这无疑对于保持端粒长度有帮助，延缓衰老。此外，他们的心率也较慢，血压和胆固醇水平较低。对此，劳夫斯说：“这直接证明了运动可以抗衰老。”