你實際年齡很年輕,但是你的細胞真的年輕嗎?

今天來談談比較嚴肅的問題,為什麼人會『老化』?

目前的科學研究顯示,端粒(Telomere)與端粒酶會透露你是否真的年輕、健康。

讀者或許曾經看過或聽過早衰症』(premature aging)這種遺傳疾病,小小年紀卻有著老人般的容貌。除了外表的衰老,生理機能同時也出現只有在老年人身上才容易發現的症狀或疾病,例如,頭髮稀少(或禿頭)、骨頭與關節異常、嚴重動脈硬化等等。

 

事實上,早衰症可能發生兒童或是成年人身上,但無論是哪種,『早衰症』都是極為罕見的遺傳性疾病,且是都牽涉到『端粒變短』,而『端粒』正是目前熱門的抗衰老議題

 

 

先看看『早衰症』對人體造成的影響

兒童早衰症

圖片來源:https://neuwritesd.org/2015/06/25/aging-telomeres-and-meatballs/

 

兒童早衰症是一種極為罕見的先天遺傳性疾病,突變是發生在人體『第1對染色體』的LMNA基因。罹患早衰症的小朋友剛出生時外表正常,直到9~12月左右逐漸出現早衰症狀,包括小而虛弱的身體、頭髮稀少或禿頭、骨頭及關節異常、缺乏皮下脂肪等等。

隨年齡增長,老化速度更快,症狀也愈嚴重,例如狹小的臉部、口部與鼻子獨特外觀、起皺紋的皮膚、嚴重的動脈硬化等。罹患此病的孩童,年齡很少超過13歲,死因大多與心血管疾病有關。

致病的原因在於,本來應該製造正常蛋白質的基因發生突變,反而變成製造『病變蛋白(衰老蛋白,progerin)』,導致基因調控失常、DNA失去修復功能、粒腺體功能失調、染色體端粒變短等,致病機轉仍然不明。正常老年人的細胞中也可見到衰老蛋白progerin的累積

 

  • 成人早衰症:維爾納綜合症(Werner syndrome,WS)

也是極為罕見的染色體隱性遺傳性的早衰症,患者位於『第8對染色體』WRN基因』有缺陷患者的細胞端粒比一般人的端粒以更快的速度變短,導致在青春期後迅速衰老,出現脫髮、白髮、皮膚角化、關節僵硬、肌肉萎縮、白內障等症狀,通常活不過50歲。目前對該疾病仍無治療方法

 

科學家們對早衰症非常有興趣,尤其是成人早衰症,主因在於對早衰症的相關研究可能可以透露人體的老化程序,似乎也能佐證『端粒』在老化過程中所扮演的角色

 

 

端粒是蝦米碗糕?它可以做什麼?

就從染色體(DNA)末端的鹼基開始談起。

 

端粒(Telomere)是位於染色體最末端的DNA重複序列(鹼基對),功能是用來確保染色體結構的完整性與細胞複製分裂的正確性,簡單地說,端粒如同保護套,它的存在是用來維持染色體的完整性。(詳見下圖)

身體機能要維持正常運轉,細胞必須不停地再生、更新。而端粒這個保護結構會隨著細胞每分裂一次,就減短一部份,意思是,從出生的那一刻開始,細胞端粒因持續不斷地分裂而變短。當端粒的長度縮短到一個程度,細胞就會停止分裂、進入老化狀態或是凋亡(apoptosis)。如果體內許許多多細胞無法分裂再生新的細胞,這個組織器官就開始衰老,等同身體開始進入衰老狀態。

端粒結構

 

 

 

端粒長度愈長,細胞愈年輕

近年來,『端粒學』逐漸成熟,還有『次世代基因定序技術』的發展,要檢測端粒長短是一件簡單的事情。只需抽血數毫升,實驗室人員就能為民眾分析受試者端粒的平均長度,並與性別相同、年齡相仿者比較,顯示當下的『細胞年齡』

 

許多統計資料發現,端粒愈短,愈容易罹患疾病,死亡率也愈高。

2003年一項發表在知名醫學期刊『刺胳針(Lancet)』上的研究進一步證實,端粒的長短可能與壽命、健康狀況相關。

研究結果發現,端粒較長的老人平均多活4~5年;端粒最短的一組罹患心臟病機率是端粒較長組的3倍,感染肺炎等疾病的機率更高出8倍,中風及罹患癌症的機率也稍偏高。

 

 

端粒變長,活得更久、更健康

健康的生活,可以讓端粒變長。

 

端粒變長?是的,科學已經證明,端粒長度可以被調控!關鍵在於活化『端粒酶。意思是,端粒酶讓端粒變長,就能活的更久、更健康。

細胞內有種名為『端粒酶』(Telomerase)的酵素,它承擔著讓細胞擁有健康的端粒的責任,不但可以維持端粒的長度,甚至能延長已經縮短的端粒

 

在生理上,每個人老化的速度不一樣,有些人端粒縮短的速度非常緩慢,所以他們相對比較健康、年輕,這是先天決定。但研究發現,端粒長短會受後天影響,例如,健康的飲食、規律的運動、減少壓力、充足的睡眠、補充抗氧化食品等等,這些生活模式都可以使端粒酶活性上升,讓端粒縮短的速度減緩甚至延長。以上的論述,是不是就是健康生活的表現?想活得健康、長壽,健康的生活是不二法門。

 

 

參考資料:

  1. What is a telomere?
  2. Telomeres, lifestyle, cancer, and aging
  3. Structures of telomerase at several steps of telomere repeat synthesis
  4. Telomere Time—Why We Should Treat Biological Age Cautiously
  5. Telomere shortening rate predicts species life span
  6. Telomere Length Measurement by Molecular Combing
  7. Telomerase: structure, functions, and activity regulation
  8. Structures of telomerase at several steps of telomere repeat synthesis
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