生命體壽命長短非一兩種因素決定

　　郭禮和（中科院上海生化細(xì)胞研究所研究員）

　　從細(xì)胞染色體端粒變短的角度來探討生命體的壽命長短，確實(shí)是一個(gè)引起很多人重視的研究課題。目前科學(xué)界對(duì)此的認(rèn)識(shí)仍處在一個(gè)進(jìn)一步加深理解的過程中，有些人可能很強(qiáng)調(diào)端粒與壽命的相關(guān)性，但也有人認(rèn)為衰老是一個(gè)很復(fù)雜的問題，不僅僅是端粒一種因素，起碼涉及到十幾種原因。

　　認(rèn)識(shí)大相徑庭的一個(gè)原因在于我們現(xiàn)在對(duì)壽命或衰老原因的認(rèn)識(shí)大都是基于體外培養(yǎng)細(xì)胞層面上的研究，但如果放到整個(gè)生命有機(jī)體來看，情況就復(fù)雜多了。體外培養(yǎng)細(xì)胞與生命體本身的環(huán)境是不一樣的，細(xì)胞的衰老不一定能代表機(jī)體的衰老，因?yàn)闄C(jī)體的細(xì)胞衰老與調(diào)亡從胚胎發(fā)育時(shí)期就已發(fā)生，同時(shí)又有新的細(xì)胞產(chǎn)生來修復(fù)，這一過程終身都在進(jìn)行，只不過隨著年齡增長，衰老的細(xì)胞越積越多，由量變到質(zhì)變，表現(xiàn)機(jī)體的組織器官在形態(tài)和功能上發(fā)生了退行性萎縮和衰變，機(jī)體外表形象上顯示越來越衰老。也就是說機(jī)體衰老是由細(xì)胞衰老引起的，但細(xì)胞衰老并不代表機(jī)體的衰老。

　　根據(jù)端粒長度來預(yù)測(cè)細(xì)胞壽命的長短或死亡日期，這在細(xì)胞生物學(xué)上是有理論依據(jù)的，因?yàn)榧?xì)胞衰老了端粒就變短了，短到一定程度，細(xì)胞就會(huì)凋亡了。這方面已有很多實(shí)驗(yàn)例證，最早的實(shí)驗(yàn)是用皮膚的成纖維細(xì)胞做的，細(xì)胞在體外培養(yǎng)每次分裂染色體的端粒就會(huì)縮短30-200個(gè)堿基，分裂了50次后，細(xì)胞內(nèi)的端粒已經(jīng)短到不能維持染色體穩(wěn)定，這時(shí)的細(xì)胞就面臨凋亡了，所以細(xì)胞衰老與端粒短之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是有證據(jù)證明的。好多公司作這方面的預(yù)測(cè)也都是基于細(xì)胞水平上的研究成果。但他們沒有考慮到生命體內(nèi)的細(xì)胞衰老情況與單純體外細(xì)胞的衰老情況是不一樣的，用體外培養(yǎng)的細(xì)胞的依據(jù)來作壽命預(yù)測(cè)是測(cè)不準(zhǔn)的，當(dāng)然做這種預(yù)測(cè)很多是出于商業(yè)利益的考慮。

　　細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)顯示，一般細(xì)胞分裂50次后就凋亡了，但在人體內(nèi)的情況就很不一樣，比如神經(jīng)細(xì)胞就是終生不分裂的，所以也不存在端粒長短的問題，再如肌肉細(xì)胞也是很少分裂的；而腸粘膜細(xì)胞的情況則相反，它一直處于細(xì)胞分裂狀態(tài)，每天都有細(xì)胞死亡和新的細(xì)胞產(chǎn)生。我們體內(nèi)血液中的紅細(xì)胞和白血球也是每天都在生生死死，造血干細(xì)胞每時(shí)每刻都在補(bǔ)充新的血細(xì)胞。所以在我們的機(jī)體內(nèi)既有每天生生死死的細(xì)胞，也有終生不死的細(xì)胞，情況很復(fù)雜，沒有一種標(biāo)準(zhǔn)，很難用端粒的長短來預(yù)測(cè)壽命。

　　需要指出的是，造血干細(xì)胞、腸粘膜干細(xì)胞作為干細(xì)胞，它們的端粒長度是相對(duì)穩(wěn)定的，但由它們分化來的終末細(xì)胞的端粒長度隨著分裂次數(shù)增加由長變短是很快的，所以其壽命只有一天或二三天，但人的壽命很長，所以不可能用這些細(xì)胞端粒的長短來預(yù)測(cè)人的壽命。

　　綜上可知，根據(jù)端粒長短來判斷體外培養(yǎng)細(xì)胞的壽命長短是有價(jià)值的，但如推及到生命體，由于如上所述的每種細(xì)胞情況是不一樣的，所以據(jù)此來作生命體的壽命預(yù)測(cè)顯然不科學(xué)。

　　人的壽命或者人的衰老非常復(fù)雜，是由各種因素造成的，總體來講人的衰老是與細(xì)胞衰老密切相關(guān)，但這種衰老（機(jī)體或細(xì)胞）的因素是五花八門的，由此也形成了不少假說，常見的有以下幾種學(xué)說：激素學(xué)說(分泌模式改變和數(shù)量減少)；蛋白質(zhì)合成代謝能力下降(隨著年齡增長氮代謝由正平衡轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)平衡)；缺損的生物大分子積累(包括DNA和蛋白的缺損和交聯(lián))；代謝廢物的積累(例如脂褐質(zhì)和β-淀粉樣蛋白的沉積等)；對(duì)自由基的防御功能下降(清除自由基功能下降和自由基的積累)；基因突變積累(DNA修復(fù)能力下降和突變的積累)；端粒長度縮短的限制(細(xì)胞分裂次數(shù)受到染色體兩端的端粒長度限制,每次分裂染色體兩端的端粒就會(huì)短一些，短到一定程度染色體就會(huì)不穩(wěn)定，細(xì)胞就會(huì)停止分裂)；重復(fù)基因失活(例如rRNA基因拷貝數(shù)隨著年齡增長而減少)；衰老基因表達(dá)增強(qiáng)和產(chǎn)物的積累(衰老基因與DNA修復(fù)基因或抑癌基因可能是同一類基因，細(xì)胞生長時(shí)間越長可能出現(xiàn)的差錯(cuò)就會(huì)越多，為了糾正差錯(cuò)或防止癌變，衰老基因表達(dá)就會(huì)增強(qiáng)，其產(chǎn)物就會(huì)積累增多)；干細(xì)胞衰老(干細(xì)胞差錯(cuò)積累和增殖能力下降)；細(xì)胞自噬能力下降(細(xì)胞清除變質(zhì)的分子和受損的細(xì)胞器的能力下降)，等等，所以生命體壽命長短絕非一兩種因素所能決定。