文档介绍：生命科学导论之“长生”
自古以来,中国人对于“长生不老”总有着无限的追求,从秦始皇到汉武帝,再到雍正嘉靖,从海外求仙到制丹炼药,不论这些主宰者是否有丰功伟绩,他们对于“长生”的诱惑却没有一丝丝的抵抗力,但不管如何,他们都消失在了历史的长河中,生老病死,是每个人都逃不开的劫。
记得在一部虚幻小说《哑舍》中,虽然含有非常多的想象,但我见到了另一种长生。小说的主人公老板是秦朝天才丞相——甘罗,老板的长生不死是由于他身体细胞的改变,一种类似癌变的变化,不断增殖生长、衰老死亡,没有变异,永远像是新生的细胞,并且,他身上的衣服始终带有***,一条似乎有生命的可以在不同衣服间游走的龙,以他神奇的能力在老板体外阻止细胞的扩散,使细胞不至于不断地产生,让生命消失。
在现实中,与细胞生命活性有关的是一种叫做端粒的DN***段。端粒是真核生物染色体末端由许多简单重复序列和相关蛋白组成的复合结构,具有维持染色体结构完整性和解决其末端复制难题的作用。每当细胞分裂产生新细胞时,端粒就会变短,直到端粒达到一个临界长度,这时细胞也失去活性而死亡。所以端粒是随着细胞个体的衰老而变短。
控制端粒的端粒酶是一种逆转录酶,由RNA和蛋白质组成,是以自身RNA为模板,合成端粒重复序列,加到新合成DNA链末端。在人体内端粒酶出现在大多数的胚胎组织、生殖细胞、炎性细胞、更新组织的增生细胞以及肿瘤细胞中。但每个细胞的端粒长度是天生的,并非一开始就相同,并且之后的缩短速度也各不相同。端粒损耗的速度是衡量“生物衰老”的一个方法。
大量实验说明端粒、端粒酶活性与细胞衰老及永生有着一定的联系。第一个提供衰老细胞中端粒缩短的直接证据是来自对体外培养成纤维细胞的观察,当细胞分裂到50代左右时,分裂繁殖就完全停顿,最终死亡,这被称为细胞分裂的海弗利克极限,并且通过对不同年龄供体成纤维细胞端粒长度与年龄及有丝分裂能力的关系观察到随着增龄,端粒的长度逐渐变短,有丝分裂的能力明显渐渐变弱;Hastie发现结肠端粒限制性片段的长度随供体年龄增加逐渐缩短,平均每年丢失33bp的重复序列;植物中不完整的染色体在受精作用中得以修复,而不能在已经分化的组织中修复,这在较为高等的真核生物中也证实了体细胞中端粒酶的活性受抑制;精子的端粒要比体细胞长,体细胞缺失端粒酶活性就会逐渐衰老,而生殖细胞的端粒却可以维持其长度;转化细胞能够通过端粒酶的活性完全复制端粒以得永生。
但是许多问题用端粒学说还不能解释。体细胞端粒长度与有丝分裂能力呈正比,这一点实验已经证实了,而不同的体细胞其有丝分裂能力是不尽相同的,胃肠黏膜细胞的分裂增殖速度就比较快,神经细胞分裂的速度就比较慢。曾有