狒狒
科學家們在尋找導致細胞死亡的基因時,發現了一種叫端粒的結構存在于染色體兩端。端粒本身沒有編碼任何有功能的蛋白質,僅僅由一段短重復序列與端粒結合蛋白,像一頂高帽子一樣置于染色體頭上。由于染色體復制的時候,每次在末端都有一小段復制不到,所以每次復制端?;蚨紩p失一段序列。因此細胞愈老,端粒長度愈短;細胞愈年輕,端粒愈長。于是,端粒就與細胞老化有了直接關系。一旦端粒的重復序列耗盡,就會損傷正常的DNA片段,積累損傷到一定程度后,細胞就會死亡。
那是否存在一種機制,可以通過延長端粒,進而延長細胞的壽命呢?答案是肯定的,早在1984年,分子生物學家就發現了端粒酶,它可以延長端粒的長度,奇特的是端粒酶在絕大多數人體細胞中并不起作用。很可能娜塔莎就是通過基因改造,使正常體細胞表達了有功能的端粒酶,從而使細胞永遠充滿活力。
提問:請大家推理一下,我們人體有哪些體細胞可以表達有功能的端粒酶?
為了保持身體的活力,人類必須通過消耗氧氣、氧化有機物,來給身體供能。但在供能的過程中,有一部分氧氣并沒有按照正常的步驟進入三羧酸循環,而是變成了損害身體細胞的強氧化性物質——氧自由基。這種不穩定的自由基會對人體細胞造成不同程度的損害,其中最嚴重的當數對線粒體的損傷。細胞中的線粒體會產生90%以上的能量,負責每一個細胞的呼吸功能和正常運轉。自由基會讓線粒體的脂肪膜脂質和DNA過氧化,使線粒減緩甚至停止產生能量。在人類中,線粒體功能障礙可以驅動與年齡相關的疾病。
不過人體自有一套消除氧自由基的機制。細胞能夠合成超氧化物歧化酶,這種酶可以專門中和氧自由基,修復損傷的結構,也可以合成一些還原性的小分子物質比如谷胱甘肽,輔酶Q10等,用來提供自由基所需的電子來中和自由基,從而阻止其進一步形成的連鎖過程。在日常生活中,我們可以食用富含抗氧化物的食物和補充抗氧化劑來達到這個目的。
LINK
許多植物食品中的天然成分都有助于清除自由基,最常見的就是維生素C,還有花椰菜中的蘿卜硫素、茶中的多酚等。
在人體機能運行過程中,蛋白質的新陳代謝是必不可少的。但為了保護細胞的正常功能,新生蛋白質的同時會去除損壞或多余的蛋白質。諸多醫學領域的研究已經發現,蛋白質的代謝能力會隨著年齡推移而下降,這就導致了大量錯誤折疊的蛋白質在衰老細胞中的積累。現在已經發現一系列老年疾病,如白內障、阿爾茨海默氏病、帕金森病等患者的體細胞內,錯誤折疊的蛋白質比例明顯提高,因此推測很可能是廢料蛋白質導致了這些疾病,從而影響了整個機體的正常運轉。
除此之外,在生物體的一生中,誘發和自發的突變會破壞細胞的基因和染色體,這種突變積累到一定程度會導致細胞功能下降。達到臨界值后,細胞會發生程序性的死亡或者癌變。而體細胞突變會影響血液干細胞的功能,與白血病等病癥存在關聯,這些因素都可能與加速衰老有關。娜塔莎之所以能夠在如此高齡還不得任何“老年病”,或許也是基因改造讓她的身體保持著高效的新陳代謝,避免了細胞的癌變。
在日常生活中,陽光造成的光老化是皮膚衰老的主要原因。紫外線可以穿透到皮膚4~5mm深的位置,加速形成各種自由基,破壞膠原蛋白合成,導致皮膚細胞死亡,DNA損傷。最終引起皮膚過早衰老,出現皺紋、松弛,甚至升高皮膚癌風險。
除了陽光,如果我們攝入了過多的游離糖并且沒有馬上代謝,就會在體內積累。體內過多的游離糖會和真皮中的膠原蛋白發生一系列反應,使其溶解性下降。難溶解的膠原蛋白堆積,皮膚組織通透性下降,會造成細胞間營養及代謝物的交換障礙,最終導致皮膚彈性下降,出現松弛、皺紋、皮膚逐漸變黃。另外,糖化反應終產物的受體被激活后,會誘導機體產生大量的自由基,進一步給機體內的抗氧化系統增加負擔,刺激黑色素生成,讓皮膚組織進一步受到破壞。不過,抗糖不等于零糖,世界衛生組織建議每日游離糖的攝入量是25g。
①外源性衰老
主要指由紫外線輻射、吸煙、風吹、日曬及接觸有害化學物質等環境因素導致的衰老。
LINK
對人傷害最大的紫外線主要是UVA和UVB。UVA穿透力強,能深入真皮層,刺激黑色素增多,出現色斑皺紋;UVB能量高,會引起皮膚曬紅曬傷,出現紅斑疼痛等問題。
雖然我們還無法像“黑寡婦”一樣做到基因改造,但現代科學的力量讓我們懂得有效延緩機體衰老。平時保持良好的生活習慣,多吃水果和蔬菜,少吃高糖食物,避免陽光直射和暴曬,保證充足睡眠,合理運動,能讓我們看起來更加年輕和充滿活力。
一個彩蛋
水螅體內有大量的干細胞和少量的分化細胞執行生理功能,即使衰老,肢體末端也可以重新發育成一個新的個體,從而無限再生,長生不老。而它的英文名叫——“Hydra(九頭蛇)”。