生活壓力導致細胞壽命縮短?

原標題：生活壓力導致細胞壽命縮短？

　　近日據外媒報導，美國一項最新研究發現，艱苦的成長環境會對窮人產生影響。生活壓力會在他們的基因中留下長久、有害的印記，以致窮人的DNA質量下降，早死的可能性也就越大。

　　美國史丹福大學進行的一項研究調查惡劣人類生活對其DNA的影響，發現如果生活因貧窮而面臨較大壓力的話，人體主宰壽命長短的染色體端粒便會較容易因受壓而縮短，而端粒越短，人早死的可能性就越高。

　　端粒：細胞壽命的「有絲分裂鍾」

　　端粒，是存在於真核細胞線狀染色體末端的一小段DNA-蛋白質複合體，它與端粒結合蛋白一起構成了特殊的「帽子」結構，作用是保持染色體的完整性和控制細胞分裂周期。

　　端粒、著絲粒和複製原點是染色體保持完整和穩定的三大要素。端粒DNA是由簡單的DNA高度重複序列組成，端粒酶可用於給端粒DNA加尾，DNA分子每次分裂複製，端粒就縮短一點，一旦端粒消耗殆盡，細胞將會立即激活凋亡機制，即細胞走向凋亡。所以端粒長度反映細胞複製史及複製潛能，被稱作細胞壽命的「 有絲分裂鍾」，其作用是保護染色體的完整性和控制細胞分裂周期。年輕人的端粒長度相當於8000至1萬個核苷酸。端粒隨著細胞分裂而變短，並受壓力影響。早前研究顯示，通過測試細胞中端粒的長度可準確預測一個人的壽命長短。

　　第二軍醫大學醫師孫學軍在接受《中國科學報》記者採訪時表示，外界長期的壓力對DNA造成影響在理論上是有可能的，在國際學術界，DNA端粒研究的最重要成果是其與人類壽命的關係。「端粒的每一次複製都會縮短，縮短到一定程度之後，細胞就會死亡。端粒是保護DNA一個很重要的像帽子一樣的結構。」孫學軍說道。

　　端粒與壽命

　　早在2009年，憑藉「發現端粒和端粒酶是如何保護染色體的」這一成果，揭開了人類衰老和罹患癌症等嚴重疾病的奧秘的三位美國科學家伊莉莎白·布萊克本（Elizabeth Blackburn）、卡羅爾·格雷德和傑克·紹斯塔克就共同獲得了當年的諾貝爾生理學或醫學獎。

　　2012年，來自東英吉利大學的科研人員發現，通過測量個體的DNA可以預測生物體的年齡和壽命。他們以孤島上320隻個體強壯的塞席爾鶯野生種群為實驗材料，研究了他們的染色體帽長度即端粒。這個歷經20年的研究項目是首次橫跨野生種群整個生命周期測定端粒。

　　該項研究結果表明，不同的個體端粒隨著年齡縮短的速度存在極大差異。此外，任何年齡段，端粒越短，死亡的風險隨之增加。與實際年齡相比，端粒長度可以說是預期壽命更好的指標，極有可能成為生理年齡的指標。

　　「隨著時間的推移，這些端粒降解並變短，當端粒長度到達一個臨界值時，它們會引起所在細胞功能停止運作，這種機制進而阻止細胞無限制複製，最終變成癌細胞。但另一面是，器官中存有這種細胞會導致其退化，最終引起器官退化、衰老並最終導致死亡。」首席研究員大衛S·理查森博士這樣解釋道。

　　氧化劑攻擊端粒，如吸菸、不好的食物、身體經歷極端環境、身體上或精神上的壓力等等都會引起端粒縮短。

　　2014年的一項研究也發現，因為社會地位低下而生活遭受長期壓力的兒童比他們具有優勢的同伴的端粒更短。社會地位低下等原因帶來的長期壓力的個體的端粒加速縮短，可能與不良健康結果有聯繫。

　　此外，這項研究發現，環境對端粒長度的作用受到了參與多巴胺和5-羥色胺功能的基因的調控。通過對這些神經遞質路徑的遺傳敏感度高的男孩的研究發現，來自社會地位低下環境的男孩表現出了最短的端粒，而來自優勢環境中的男孩表現出了最長的端粒。

　　作用機制尚待研究

　　在開篇提到的研究中，研究人員以密西根底特律為研究對象，搜集市內貧窮及中下階層的非洲裔，白人及墨西哥裔的基因進行分析。

　　結果顯示，底特律市內的居民無論任何種族，生活條件較差的一群，其端粒比生活在較好環境中的同齡人的端粒更短。

　　該研究還發現，底特律的低收入居民，不分種族，其端粒長度低於國民平均水平。研究人員表示，居住在極度貧困或種族隔離的社區確實會對人造成影響。

　　孫學軍向《中國科學報》記者解釋道，該研究只是描述了窮人的DNA端粒更短的現象，並沒有對其作用機制進行解釋。

　　「窮人生活環境的影響因素是複雜的，飲食、工作壓力、心理因素等等應該都是變量，研究卻簡單地將其歸納為艱苦的成長環境。」孫學軍說道。

　　而長久印記中的「長久」如何被定義也有待進一步研究。「人體每個細胞中都有DNA，如果是永久性的傷害，這種傷害影響到的細胞應該就比較多了。如果是對生殖細胞的改變，將會影響到下一代，而對體細胞的改變更多影響的是個體本身。比如福島和車諾比的核洩漏對DNA的影響肯定是長久性的，這與劑量，暴露在有害環境中的時間等等都有關係，這個問題比較複雜，不能簡單地一概而論。」中國科學院昆明動物研究所博士生導師孔慶鵬告訴《中國科學報》記者。

　　孫學軍對此表示贊同，「生殖細胞的DNA端粒是會復原的，每次生育時，精細胞和卵細胞的端粒會遵循補償機制。否則的話，在年齡較大時生育孩子的生殖細胞的端粒一定比年齡小時生育孩子的生殖細胞的端粒短，可事實並非如此。」孫學軍說道。

　　延伸閱讀

　　端粒可以預測壽命嗎

　　對於端粒可以預測人的壽命的說法，發現端粒功能和作用並因此而獲得2009年諾貝爾生理學或醫學獎的研究者之一、美國加利福尼亞舊金山大學的伊莉莎白·布萊克本認為，測端粒只是一種統計方法，其中一些統計與死亡率相關，但是通過檢測端粒的長短來告訴一個人的壽命有多長卻是糊弄人，對端粒所含的信息要結合其他信息和具體情況來解讀。

　　端粒變短與疾病的聯繫現在有比較清楚的關係。例如，端粒變短與心臟病、糖尿病和某種特定的癌症是有聯繫的；而且一些慢性精神疾病，如抑鬱和創傷後應激障礙等也與端粒變短有關。隨著研究的深入，未來還會發現很多疾病與端粒變短有關。

　　與其說測端粒能預測一個人的壽命，不如說測端粒可以獲得一些預防和治療疾病的方法，尤其是一些慢性病，如心血管病和糖尿病。例如，研究發現，運動既可以緩解人的緊張和抑鬱，同時還可以維持端粒的長度，也同時能降低患病的危險。實際上這也是提倡和要求人們要有健康的生活方式，如此才能通過維持端粒長度來預防疾病。

　　研究人員對蘇格蘭具有心臟病風險的男性進行調查，並檢測他們端粒的長度，然後讓他們服用斯達汀（一種預防心臟病的藥物）或安慰劑，並在一段時間後檢查斯達汀的預防作用。結果表明，那些端粒長度在前三分之一的人服用斯達汀和安慰劑的效果是一樣的，但是對於端粒長度處於後三分之一的人來說，斯達汀並不能保護他們。也就是說，端粒短的人確實會比端粒長的人易患心臟病，而且服用預防的藥物也不管用。

　　能否研製出能延長DNA端粒的藥物，從而達到延年益壽和預防疾病的作用呢？對此，很多科學家持消極的態度。他們認為，肯定有研究人員對此感興趣並正在研究，但這可能只是一種魔力藥物，而研製這樣的藥物需要很長的時間。