原創 馬猴 時光派 收錄於話題#端粒-人體的生命時鐘10個
端粒是抗衰老繞不開的話題。對於這些粘在染色體末端的「防磨墊」，科學界存在著太多不統一的看法，導致我們百姓之間流傳著太多奇奇怪怪的謠言。最直接的結果就是，我們連「端粒的長度到底意味著什麼」這種淺顯的問題，都不能篤定的答出個所以然來。
不過這種尷尬的現狀就快到頭了。
近日，頂級科研刊物《Science》發行了一期特刊，對耗時近10年的超大型研究計劃「基因型-組織表達（GTEx）」進行了專題報導[1]，在這項計劃中，科學家利用6391個組織樣本，全面分析了人體內24種組織的端粒情況，給絕大多多數關於端粒的問題，定下了一個標準答案[2]。
頂級科研期刊《Science》發行了一期GTEx特刊
01
端粒和衰老到底是什麼關係？
端粒長度與衰老之間存在關聯早就已經是一種通識了，問題的關鍵從來都在於，它們之間到底誰是因，誰是果？
如果說端粒縮短僅僅是衰老的結果，那麼花100萬美元去哥倫比亞延長自己的端粒，基本上就等同於斥重金給老黃瓜刷一層綠油漆，既不治標也不治本，純粹圖個好看。（）
研究人員發現，真正的答案遠比單純的因果要微妙，端粒長度，其實是一種衰老改變人體基因表達的導體。衰老對人體最直接的影響之一，就是引發海量基因的表達變化，而這次的數據指出，在這些衰老引起的基因表達變化中，有近千種是通過端粒長度進行介導的。
衰老通過端粒長度，介導近千種基因表達的變化
這些被端粒長度所影響的基因，主要集中涉及凋亡和細胞死亡這兩個關鍵的細胞事件，並不會直接牽扯到其他衰老標誌，顯然，端粒縮短只是衰老這面大網中的一個分支，這項結果，基本上徹底否定了通過延長端粒來根治衰老這一念想的可能性。
02
端粒長度是不是一種良好的衰老標識？
研究結果顯示，在人體內的24種組織中，除了小腦和睪丸組織，全部都與年齡呈現出反相關趨勢。更重要的是，除了年紀越大端粒越短這種理所當然，但沒有太大參考價值的關聯外，端粒的長短，還能直接反映出個每個人患上慢性疾病的和癌症的風險。
這就使得端粒長度成為了一種相當理想的衰老標識。
絕大多數人體組織都與衰老關係比密切
這一部分數據裡還有幾處格外有意思的地方：
首先，有三種典型的衰老相關疾病與端粒偏短存在著明顯的關聯，它們分別是2型糖尿病、間質性肺炎和肺纖維化。
目前，已經有科學團隊開始著手通過延長端粒來治療肺纖維化，並且實驗結果相當理想[3]；而2型糖尿病的與端粒長度之間聯繫，在近年來也引起了越來越多的關注[4~6]，或許延長端粒將會成為一種全新的糖尿病治療思路也說不定？
其次，幾項關於端粒長短的「軼事」，在這次研究中也得到了石錘：是的，男性端粒就是比女性要短；是的，抽菸和肥胖都會減短端粒的長度；是的，非洲後裔就是比其他人端粒更長。然而，這些因素對端粒長度造成的影響，基本都沒有超過1%……
影響端粒長度的主要因素還是年齡
03
端粒長度到底怎麼測？
其實這裡才是整項研究的核心，由於不同細胞，不同組織，不同個體中的端粒縮減速率都不盡相同，而測量端粒的技術更是五花八門，如果不能確立出一個黃金標準，那麼今後關於端粒的研究的結果，就很難進行解讀和比較。
研究發現：
全血樣本中的端粒長度，不但對衰老極其敏感，而且能夠明確的反映出人體內其他15種組織的端粒狀態，是當之無愧的最佳樣本。
除了全血，相對容易獲取的食管黏膜中的端粒長度，同樣對衰老較為敏感，也有成為一種優秀樣本的潛力。
對比之下，絕大多數生殖系統組織和骨骼肌中的端粒，要麼由於自身分裂速率較低，要麼因為端粒酶活性更高，長度基本不會受到歲月的任何影響。
再來就是技術，研究人員對比了幾種目前最為主流端粒測量技術，從最新研發的Luminex，到傳統經典的Southern blot，再到相對「廉價」的qPCR，發現這三種技術都可以非常優秀的反映出衰老對端粒長度的影響。
時光派點評
由於這是一項統計型研究，其中並沒有涉及任何實驗內容，通篇都是讓人讀到脫髮的統計分析，所以筆者在本文中只提取出了研究中最為關鍵和實用的結論，如果想體驗更原汁原味的內容和分析過程，還請有能力的讀者去閱讀一下原文。
最近醫學界在「新冠肺炎是一種衰老疾病」理論的推動下，湧發出了大量關於端粒的相關研究，這種一度被過度神話的DNA上的小結構與衰老的關係，正在變得越來越複雜但也越來越清晰。照現在這個發展進度來看，攻破端粒這一核心衰老標識，也許真的指日可待。
從細胞層面檢測衰老，還有哪些指標？
參考文獻(滑動查看)
[1]. https://science.sciencemag.org/content/369/6509
[2]. K. Demanelis et al., Science 369, eaaz6876 (2020). DOI: 10.1126/science.aaz6876
[3]. Piñeiro-Hermida, Sergio et al. "Telomerase Treatment Prevents Lung Profibrotic Pathologies Associated With Physiological Aging". Journal Of Cell Biology, vol 219, no. 10, 2020. Rockefeller University Press, doi:10.1083/jcb.202002120.
[4]. Wang J, Dong X, Cao L, et al. Association between telomere length and diabetes mellitus: A meta-analysis. J Int Med Res. 2016;44(6):1156-1173. doi:10.1177/0300060516667132
[5]. Elks, C. E., & Scott, R. A. (2013). The Long and Short of Telomere Length and Diabetes. Diabetes, 63(1), 65-67. doi:10.2337/db13-1469
[6]. Zhao, J., Zhu, Y., Lin, J., Matsuguchi, T., Blackburn, E., Zhang, Y., . . . Howard, B. V. (2013). Short Leukocyte Telomere Length Predicts Risk of Diabetes in American Indians: The Strong Heart Family Study. Diabetes, 63(1), 354-362. doi:10.2337/db13-0744
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原標題：《《Science》特刊：耗時10年，只為解答你對端粒的所有疑問》
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