解开人类衰老及癌症发生之谜的“金钥匙”

　　

——肿瘤学专家解读端粒和端粒酶奥秘 
  
  在2009年揭晓的诺贝尔奖奖项中，由三位美国科学家获得的生理学或医学奖，格外吸引了世界的目光：人类衰老是怎样发生的？罹患癌症的奥秘在哪里？这些困扰学术界的待解之谜，随着人们对端粒和端粒酶认识的逐步深入而变得清晰明朗。

    那么，端粒和端粒酶是什么物质？它们又是如何保护染色体的？这一获奖成果对人类而言有何重要意义？黑龙江省医学会肿瘤专业委员会主任委员、哈尔滨医科大学附属肿瘤医院结（直）肠外科主任王锡山近日在接受本报专访时谈到，寒来暑往，是经久不变的自然规律；同样，生老病死也是每个生命个体的真实写照，但其中存在着无数的“密电码”，破译它们成了众多专家、学者的梦想和矢志不渝的追求。在今年颁发的诺贝尔生理学或医学奖中，三位美国科学家凭借“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”这一成果，亮出了人类衰老和肿瘤生长的“谜底”，使人们对细胞的理解增加了全新的视觉，清楚地揭示了疾病发生、发展的机理。

    王锡山介绍说，在生物的细胞核中，有一种易被碱性染料染色的线状物质，人们称它们为“染色体”。正常人的体细胞有23对染色体，它们是人类生命拼图中重要的组成部分，例如决定男女性别的就是其中的一对染色体。在染色体的末端处，有个外形像“帽子”的特殊结构，这就是端粒；作为染色体末端的“保护帽”，端粒具有维持染色体的相对稳固、防止DNA互相融合及重组的功能，犹如卫兵那样守护染色体不受损害；而端粒酶的作用则是帮助合成端粒，并使端粒的长度得到稳定。

    借助这三位美国科学家开创性的工作，如今人们已深入认识到，端粒不仅与染色体的个性特质和稳定程度密切相关，而且还涉及细胞的寿命、衰老与死亡等诸多方面。一句话，在生命的初期，端粒酶异常活跃，之后细胞每分裂一次，端粒就变短一次，如果变得太短，细胞不再分裂，衰老就将开始。相反，假若端粒酶活性很高，端粒的长度就能得到保持，细胞的老化就被推迟。同样，这一原理也能解释癌细胞无限增殖的机理，因为如果端粒长度可以长期维持，癌细胞也就将“生生不息”，无情地吞噬生命。

    王锡山谈到，端粒和端粒酶其实是一种老发现和老学说，人类对端粒的兴趣可追溯到上世纪30年代至40年代。在此期间，两位生物学家分别在玉米和果蝇的基因组中发现，染色体末端与从中间断裂的染色体残端不同，末端不会像残端那样频繁地发生重排。继而，他们将这种染色体末端的特殊结构命名为“端粒”，这两人因此先后获得了诺贝尔生理学或医学奖。但当时没有先进的工具和手段，人们未能从分子水平进一步探讨端粒的结构和功能。直至此次三位科学家的卓越表现，才使端粒研究成为一个著名领域和科研“金矿”。

    本次诺贝尔奖得主之一布莱克本指出，在80%~90%的人类癌细胞中，端粒酶基因都被重新开启。对此，王锡山教授和他的科研团队有着深刻的共鸣。1997年起，他们通过检测近千例胃肠癌症标本，首次证实“端粒酶的活性在胃肠道中高表达”，直接地验证了“端粒酶与癌症可能有重要关系”的推测。其后，课题组将重点转到如何通过抑制端粒酶的活性来治疗胃肠道肿瘤的分子生物学的研究中，先后发表十余篇学术论文，其中4篇收录于SCI，10篇收录于国家级文献。

    “三位科学家因发现了染色体端粒、端粒酶的存在及其性质，而最终获得2009年诺贝尔生理学或医学奖，这是众望所归的科技大事记。在恶性肿瘤日益成为威胁人类健康大敌的情况下，围绕端粒和端粒酶这条线索穷追不舍，就有望早日攻下癌症这一顽固的‘堡垒’。”王锡山如是评价。