科學家首次詳細繪製端粒酶圖像，人類離長生不老又近了一步！

來自專欄 TechPunk

我們身體內有一種酶，人們對它評價極高，稱它是「青春之泉」，是人類長生不老的好朋友。它究竟是什麼呢？

它就是端粒酶。端粒酶是一種可以修復衰老細胞的蛋白酶，它可以在細胞中形成新的目標染色體，它還具有調控端粒長短的能力。

但是有一個問題是，既然我們身體里存在這種酶，那麼為什麼我們依舊會衰老？這是由端粒酶在人體里的狀態決定的。

它有個特性，就是在正常成年人的幾乎所有細胞中都是休眠的，就是人家不管事兒，只會「睡覺」，但是它只會在胚胎幹細胞等頻繁分裂的細胞內處於活躍狀態。

更加難以接受的事實是，端粒酶也能被激活，但在自然狀態下只有癌細胞可以激活它們，「被喚醒」的端粒酶允許癌細胞無限複製，這也就是為什麼癌細胞總也消滅不盡的原因了。

所以說，本來端粒酶是個好東西，因為它能延緩人類衰老，但是無奈人家脾氣大，只喜歡癌細胞，倒是助長了癌細胞在人體里興風作浪，端粒酶與 ９０％ 的人體腫瘤相關。

咱們前面提到了端粒酶是通過增加端粒長度來延緩衰老的，那麼什麼是端粒呢？

百科的解釋是這樣的，端粒（英文名：Telomere）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 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。

看明白了吧，所以人們把端粒看作是細胞壽命的「 有絲分裂鍾」，其長度反映細胞複製史及複製潛能。

但是怎麼能減緩端粒消失呢，這就得靠我們說了半天的端粒酶了，端粒酶就是位於端粒頂端的那一坨。

一直以來，科學家們都在研究端粒酶，渴望有一天它能幫人類延長壽命。

?1998年《Nature》上有一篇標題為 Extension of Life-Span by Introduction of Telomerase into Normal Human Cells 的文章說他們把端粒酶的相關基因導入到人的體細胞內，發現細胞的壽命大大延長了。

2011 年，美國哈佛大學醫學院的科學家在《自然》雜誌上撰文稱，他們已經使用端粒酶成功讓老鼠老化的器官恢復活力。

研究小組研究了一個體內沒有端粒酶的老鼠，這隻老鼠因為缺乏端粒酶變得滿身是病，而且機體各項功能老化，腦容量也變小了。

隨後，科學家們對小鼠進行注射治療重新激活端粒酶，發現其受損的組織不僅得以修復，同時老化跡象也出現了逆轉。

這項實驗表明，端粒酶確實可以讓老化的器官變得年輕，修復機體受損器官和組織，達到「返老還童」的效果。

去年，哥本哈根大學研究人員與一個國際研究團隊共同合作，第一次繪製出了端粒酶的基因序列。該研究結果也標誌著科學界在抗擊癌症的道路上邁出了堅實的一步。

繪製端粒酶基因序列是一項巨大的工程，這個工程用到了 1000 多名的專家，花了近千萬美金，採集了 20 多萬人的血液樣本，歷時四年才得以完成。

研究人員說，端粒酶的成功繪製促進了我們對癌症知識以及癌症治療的進一步了解，通過這個發現，我們第一次全面闡釋了癌症與染色體終端長度之間存在的基因聯繫。

然而就在近日，加州大學伯克利分校的研究人員更加細緻的繪出了端粒酶的結構，此次的繪製比以往任何研究都更詳細。

端粒酶是由六種蛋白質組成的 RNA 骨架組成，它們在補充端粒時都會四處移動。但是很難確定端粒酶是如何工作的，以及它怎樣和端粒結合。

加州大學伯克利分校的研究小組採取的辦法是分離端粒酶，並將其純化，然後使用最先進的冷凍電子顯微鏡觀測。

該儀器使用電子束作為光源來研究冷卻至低溫的樣品，這個儀器的解析度相當高，可以讓科學家更近距離更細緻的觀測端粒酶。

以前人類觀測到的最高解析度的端粒酶圖像是 30 埃（3 納米），但是用冷凍電子顯微鏡觀測可以將解析度提升為約 7 至 8 埃（0.7至0.8納米）。下一步，科學家還想把解析度提升至 3-4 埃。

研究員表示，這些高解析度的圖像讓他們能更細緻的了解端粒酶的結構，最終發現該酶相關的潛在藥物靶點。

然後找出端粒酶的激活機制，激活人體的端粒酶以延緩人類衰老，還有抗擊癌症。

其實，現在就有公司在生產端粒酶化妝品，比如 Revive Skincare 和 http://TaSciences.com 兩個公司。但是生產一克端粒酶就要花費 400 萬美元！