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端粒:是什么导致了生物衰老?

健康 89xy 3周前 (10-08) 21次浏览

如果你想知道你的细胞是如何老化的,看看染色体的末端就知道了。被称为端粒的特殊结构密切关注着积累在我们细胞中的损伤,并在它们退休的时候发出信号。

端粒:是什么导致了生物衰老?

每次细胞分裂,染色体末端的DNA链都会变短一点。

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我们身体中的细胞在一生中承受着巨大的打击。环境因素,如紫外线、不良饮食和酒精,以及心理因素,包括压力,正在使我们的细胞面临重大损害的风险。

这些因素会损害我们细胞中的DNA,使我们容易患癌症和其他疾病。

然而,幸运的是,我们有复杂的生物系统来抵消这种损害。这些机制之一涉及细胞老化,确保单个细胞在死亡前存活一定时间。

端粒是位于我们染色体末端的DNA和蛋白质的延伸。每当一个细胞分裂,这些伸展自然变短。一旦端粒长度达到特定的截止点,细胞就会衰老,这意味着它不能再分裂,随后就会死亡。

端粒是如何工作的?为什么有些人比其他人衰老得更快?

保护帽

如上所述,端粒是染色体末端的结构,由脱氧核糖核酸和蛋白质组成。当一个细胞分裂时,染色体被复制,每个子细胞继承一对相同的染色体。

但是我们的细胞在复制DNA方面有一个主要问题。负责这一过程的酶被称为DNA聚合酶,可以很容易地复制染色体中的一条DNA链,但另一条链的复制要复杂得多。

之所以会出现这种现象,是因为DNA分子是有方向性的,也就是说双螺旋的两条链向相反的方向运行。

DNA聚合酶可以产生一条向前延伸的连续的DNA链,但是当这个机器不得不向后工作时,它就会陷入混乱。相反,短片段向前产生,然后通过其他酶连接在一起。

当它到达我们染色体的远端时,反向或滞后链的最后一段是无法复制的。科学家称之为“末端复制问题”其结果是随着每一轮细胞分裂,端粒长度逐渐缩短。

也意味着一条DNA链比另一条稍长。这其实是好事;它允许自由的脱氧核糖核酸链卷曲并塞入现有的双链脱氧核糖核酸,形成一个保护环。

随着端粒的逐渐缩短,细胞开始衰老。科学家认为这是一种自然的防御机制,可以阻止积累了太多损伤的细胞转化为潜在的癌细胞。

影响生物年龄的因素

端粒长度可以用来表示一个个体的生物学年龄(不同于年代年龄)。科学家现在知道,许多因素——包括体育锻炼、睡眠、抑郁和某些基因突变——与端粒长度缩短有关,并进而导致过早的生物衰老。

例如,最近发表在《儿科》杂志上的一项研究表明,失去父亲的儿童端粒明显较短。

同样,发表在2017年9月期《精神病学研究杂志》上的一项系统综述也显示了童年时期的逆境(包括暴力、制度化和贫困)与端粒较短之间的联系。

端粒长度是生物衰老的标志还是其原因仍有待观察。但是限制与端粒长度负相关的因素可能会导致更年轻的生物学年龄。


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