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通过端粒长度来预测衰老:这是事实还是胡扯?

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2018年06月25日 来源:生物通

摘要:

  人们一直认为,测定端粒的长度可以了解我们的生理年龄,部分原因在于端粒会随着细胞分裂而逐渐缩短,而且短端粒与某些疾病相关联。不过,端粒越长,就意味着你更年轻吗?

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人们一直认为,测定端粒的长度可以了解我们的生理年龄,部分原因在于端粒会随着细胞分裂而逐渐缩短,而且短端粒与某些疾病相关联。不过,端粒越长,就意味着你更年轻吗?

假如DNA是一根鞋带

端粒位于染色体的末端,保护染色体末端免于融合和退化,并防止细胞分裂过程中的DNA脱落。你可以把DNA想象成一根鞋带,那么端粒就是鞋带末端的塑料头。它可以防止鞋带磨损,并保持其形状。

细胞每次分裂后,端粒就会缩短,因为它们在每个复制周期中丢失了一部分。当端粒无法再缩短时,细胞也就达到了衰老状态。此时,细胞不可逆地停止分裂,并立即激活凋亡机制,即细胞走向凋亡。

然而,偶尔有些细胞可能由于端粒较短而过早老化,这些端粒会耗尽过量物质。因此,端粒较短的人容易患上各种疾病,包括肺纤维化,骨髓衰竭,肺气肿,肝脏疾病以及癌症。 据统计,美国至少有一万人患有与端粒较短相关的疾病。

约翰•霍普金斯金大学Kimmel癌症中心的端粒中心主任Mary Armanios表示,“患有这些疾病的人数也许与某种类型的白血病一样多,我们认为,患病率可能高于目前的估计。”

Armanios和她的团队利用一种新颖的技术来准确测量端粒的长度,他们希望能够发现疾病风险较高的人。“我们的目标是在医院环境中建立一种临床可靠的端粒长度测量工具,并为医生及其患者提供精确的诊断和治疗建议,”Armanios解释说。

这种称为“flow-FISH”的技术综合利用流式细胞术和荧光原位杂交技术,来测定患者血液样本中每个细胞的端粒长度。它让荧光标记的DNA与端粒结合,然后用流式细胞仪来鉴定不同的细胞类型,并定量每种细胞的荧光信号。

研究人员利用这种方法确定了192名健康人的正常端粒长度,从新生儿到82岁高龄。他们将结果与温哥华444名健康人的结果进行比较。数值非常接近(相差5%以内),这表明这种检测能够作为一种准确的工具来测定端粒长度。

他们还测定了60个家族中的100个人,这些家族携带了与端粒和端粒酶相关的突变。在这100人中,73人有短端粒相关疾病的症状,而端粒越短的人往往在越年轻的时候就出现症状。这些结果表明,端粒长度的准确测定可以用于临床环境,在发现患者的同时为其提供治疗建议。

来一场分子算命

市场上现在也有一些公司提供端粒长度检测,声称可以测定你的生理年龄。这些检测收集参与者血液样本中的细胞,提取和扩增DNA,并测定DNA重复序列的长度。研究认为,这些检测是不准确的。

“在正常的端粒长度范围内,不可能确定一个人确切的生理年龄,也不是一个人是否年轻的标志物,”Armanios解释说。“端粒长对健康有好处,这种想法也是不对的。有证据表明,冗长的端粒与更大的癌症风险相关。”

Armanios介绍了她了解的一些情况。人们在收到端粒检测结果后,惊慌失措地打电话给她。有一次,一名40多岁的男子被告知他的端粒已达到80岁。他卖掉了他的房子,辞去了工作,并延迟了皮肤色斑的手术,因为他相信手术也会缩短他的端粒。“端粒属于临床,但不应作为分子算命的一种形式,”她说。

总的来说,尽管端粒长度较短是衰老细胞的指标并预示着疾病风险增加,但端粒较长也可能预示着某种疾病。重要的是,那些声称能够准确测定端粒长度和生理年龄的检测可能是不准确的,抱着保留的态度就对了。

参考文献

Alder JK, Hanumanthu VS, Strong MA et al. Diagnostic utility of telomere length testing in a hospital-based setting. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. doi:10.1073/pnas.1720427115 (2018).

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