壽命的極限在哪裡？細胞年齡的指徵—端粒

20世紀30年代，科學家發現果蠅染色體末端存在一種相對穩定的特殊重複序列，將其命名為「端粒」（Telomere）。

此後在真核細胞線狀染色體末端都發現這一特殊的DNA-蛋白質複合體結構。如果把染色體看做是鞋帶，那麼端粒就相當於鞋帶兩端的塑料保護套。

人類端粒的DNA重複序列為TTAGGG。

 

細胞分裂過程中，端粒會隨著分裂次數增加逐漸丟失重複單元而縮短，當端粒縮短到無法維持染色體穩定時，細胞將會死亡，因此端粒長度可以作為預測細胞壽命的依據，被稱為細胞的“生命時鐘”。

細胞的老化以及代謝減緩和調控恢復能力的減弱的外在體現就是衰老的過程。

端粒的長度受到端粒酶（Telomerase）的調控。在正常人體細胞中，端粒酶的活性受到嚴密調控，只有在需要不斷分裂複製的細胞如造血細胞、生殖細胞中，端粒酶才具有活性，分化成熟的體細胞中，端粒酶活性逐漸消失。

在生殖細胞和癌細胞中，端粒的長度不隨細胞分裂而縮短，據推測是由於其中端粒酶活性的激活。

根據上面的介紹不難看出，端粒的功能主要在於：

1. 保護染色體，維持其完整性；

2. 解決DNA複製的末端丟失，保證染色體完全複製和控制細胞分裂週期，減少突變。

DNA的正確複製和細胞的生存不能沒有端粒的存在。

人類端粒隨著細胞分裂次數增加每次縮短約40-200個鹼基對(bp)，在衰老死亡之前端粒長度還剩一半左右，約5-6kb。

有研究表明端粒長度與衰老、人種、分佈組織、遺傳和變異等均具有相關性[1]。此外，氧化應激、壓力過大、疾病亦會導致端粒變短。

端粒縮短不但是衰老的重要進程，與慢性、代謝性疾病也密切相關。

在二型糖尿病和心血管疾病患者中，白細胞端粒相對長度顯著縮短，可以作為二型糖尿病人罹患心血管並發症的標誌物[2]。

端粒長度還可以作為一些癌症標誌物，並與代謝性疾病、神經退行性疾病間有相關性，可與其他指標共同作為生物年齡的指徵[3]。

免疫系統對於端粒縮短尤為敏感，免疫細胞擔任著調節端粒酶、防止細胞分裂過程中端粒過快磨損的功能。

白細胞增殖活性、炎症反應和氧自由基的產生都與端粒酶活性有相關性。 T細胞和B細胞數目的減少會帶來免疫系統的衰老[4]。

在COVID-19的患者中，端粒較短的患者容易發展成為重症[5]。正常的端粒長度是免疫應答穩健性的指標，具有免疫活力的細胞可以對細菌、病毒、疫苗等外來抗原做出有效應答，產生抗體。

構築全面、強大的免疫屏障是保持健康、減緩衰老的基礎。

人們常說年紀大了，身體越來越差了，其實就是免疫力下降，面對細菌、病毒的感染，防護力變差了，以及激素分泌減退帶來的一些功能性的失調、代謝率降低。

根據前面的內容很容易想到通過激活端粒酶的活性以增加端粒長度，然而目前這一點主要是用於抗癌研究，且尚在實驗階段，對於正常體細胞意義不大。但是已有證據表明以下幾點對於增強免疫能力、防止端粒過快縮短有著積極的意義。

1. 攝入足夠的膳食纖維；

2. 保持歐米伽3不飽和脂肪酸和維生素D的充足；

3. 高強度間歇性訓練；

4. 放鬆、減少壓力。

以上幾點看似簡單，做到者寥寥。伴隨著日益嚴重的“內捲”與工作生活中各種壓力帶來的“焦慮”，“健康”的生活方式跟不上社會的快節奏。

隨著年紀增長，內分泌失調、氧化應激、毒素累積、長期承壓、睡眠不足等等都會損害我們的免疫系統，帶來端粒的非正常損耗。

2009年全國城市健康狀況調查已經顯示高達70%以上人群都處於亞健康狀況[6]，並且這一數據有逐年增加的趨勢。亞健康向前一步就會發展成為慢性病，需要給予足夠的重視，積極干預以逆轉這種狀態。

防止“未老先病”，方能享受高質量的老年生活。

保持健康的生活方式，均衡飲食、適度運動都是合理的建議，然而當身體已經不能依靠自身合成足夠量的基本物質，而又無法從飲食中獲取身體需要的分子時，就必須依靠干預性地給予身體“正確的分子”，以矯正失衡的內循環、改善健康狀況。

要想做到這一點，首先要通過功能檢測了解自己的身體“缺什麼”、“缺多少”，然後針對性地補充，讓身體機能快速恢復。

目前已經有多種端粒長度檢測的方法，包括端粒末端限制性片段分析(terminal restriction fragment，TRF)，定量PCR(qPCR)，熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization，FISH)，基於全基因組測序(WGS)的端粒長度分析和單鏈端粒長度分析(single telomere length analysis，STELA)等。

以上每一種方法都有其局限性和各自適用性範圍，目前應用層面比較廣泛的是qPCR方法測定血液白細胞相對端粒長度(rTL)。

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