2009年度諾貝爾生理醫學獎被授予染色體端粒作用的發現者。據頒獎者評價,染色體端粒和端粒酶的發現,有可能讓人類長生不老的愿望,美夢成真。因此,端粒又被稱為人的壽命鐘。 端粒和端粒酶到底是個什么東西?它們又是怎樣控制人類生命進程的? 在我們人類和生物的細胞核中,有一種易被堿性染料染色的線狀物質,它們被稱為“染色體”。正常人的體細胞內有23對染色體,染色體攜帶著遺傳信息,它們對人類生命具有重要意義。生命的形成發育和成長,就在于細胞的不斷分裂。細胞的分裂是個奇妙的過程,每一個新細胞都會完整地將染色體攜帶的遺傳信息復制過來。這個復制的過程,就是人漸漸長大的過程。一個人的生長,不可能永無止境,每一種細胞都有一定的壽命。它們在分裂到一定代數后,就停止分裂,趨于死亡。而細胞之所以停止分裂,就和端粒的磨損有關。 端粒究竟怎樣保護我們的染色體呢?端粒就像染色體頭上的一頂高帽子,起到保護染色體的作用。也像鞋帶兩頭的塑料套子,有了它,鞋帶頭子就不會被磨損。患有早衰綜合征兒童的成纖維細胞,其端粒長度比正常兒童明顯變短。另一種遺傳疾病——唐氏綜合征,已被認定為早老樣綜合征,其端粒的磨損程度是同齡正常人的3倍之多。顯然,人的衰老和端粒的磨損有著密切關系。當人類從胎兒到兒童,再到成年老去,在外表和器官老去的同時,掌管生命長度的端粒,也在不知不覺中耗盡。端粒磨損耗盡,人的生長也就停止,死亡就將到來。 如果在細胞分裂的過程中,端粒能夠得到保護并被及時修復,維持原來的長度,染色體就可永遠充滿活力,而人就能永遠活下去。這個夢想有可能實現嗎?怎樣才能修復受損的端粒呢? 這就要說到端粒酶了。端粒酶是細胞中存在的一種特殊酶,能夠修補DNA復制的缺陷,讓端粒不會因細胞分裂而有所損耗,使得細胞分裂的次數增加。因此,細胞中的端粒酶越活躍,端粒的長度就越能維持。如果讓細胞中的端粒酶永遠保持活力,人類長生不老的夢想就有可能實現!
如果在人體的細胞中加入端粒酶,并讓它保持活力,能否實現長壽呢?科學家已經做過這種實驗,結果細胞的生命比原來長了將近一半。科學家因此認為,人類體細胞引入端粒酶的確有望延年益壽。 但遺憾的是,人體的另一種非正常細胞——腫瘤細胞中,居然也有較強的端粒酶活性。癌細胞之所以兇猛是因為端粒酶在幫忙。長大的腫瘤,它的端粒則出乎意料的長,且腫瘤細胞的端粒酶活性也比較高。 端粒的縮短導致衰老,激活端粒酶可以阻止細胞衰老;加強端粒酶活性,可能使人長壽。而改變我們的細胞,使之產生端粒酶,又有可能將正常細胞衍變成為腫瘤細胞。反之,抑制端粒酶活性,可以治療腫瘤。這個由端粒和端粒酶引發的生與死的矛盾,其平衡點究竟在哪里?如何讓端粒酶恰如其分地發揮既延年益壽又抑制腫瘤生長的雙重作用?這是生命研究領域中又一個極具挑戰的課題。我們期待著科學家們可以為人類解決這一生死兩難的重大課題。