生命體壽命長短非一兩種因素決定

生命體壽命長短非一兩種因素決定

　　郭禮和（中科院上海生化細胞研究所研究員）

　　從細胞染色體端粒變短的角度來探討生命體的壽命長短，確實是一個引起很多人重視的研究課題。目前科學界對此的認識仍處在一個進一步加深理解的過程中，有些人可能很強調端粒與壽命的相關性，但也有人認為衰老是一個很複雜的問題，不僅僅是端粒一種因素，起碼涉及到十幾種原因。

　　認識大相徑庭的一個原因在於我們現在對壽命或衰老原因的認識大都是基於體外培養細胞層面上的研究，但如果放到整個生命有機體來看，情況就複雜多了。體外培養細胞與生命體本身的環境是不一樣的，細胞的衰老不一定能代表機體的衰老，因為機體的細胞衰老與調亡從胚胎髮育時期就已發生，同時又有新的細胞產生來修復，這一過程終身都在進行，只不過隨著年齡增長，衰老的細胞越積越多，由量變到質變，表現機體的組織器官在形態和功能上發生了退行性萎縮和衰變，機體外表形象上顯示越來越衰老。也就是說機體衰老是由細胞衰老引起的，但細胞衰老並不代表機體的衰老。

　　根據端粒長度來預測細胞壽命的長短或死亡日期，這在細胞生物學上是有理論依據的，因為細胞衰老了端粒就變短了，短到一定程度，細胞就會凋亡了。這方面已有很多實驗例證，最早的實驗是用皮膚的成纖維細胞做的，細胞在體外培養每次分裂染色體的端粒就會縮短30-200個鹼基，分裂了50次後，細胞內的端粒已經短到不能維持染色體穩定，這時的細胞就面臨凋亡了，所以細胞衰老與端粒短之間的對應關係是有證據證明的。好多公司作這方面的預測也都是基於細胞水平上的研究成果。但他們沒有考慮到生命體內的細胞衰老情況與單純體外細胞的衰老情況是不一樣的，用體外培養的細胞的依據來作壽命預測是測不準的，當然做這種預測很多是出於商業利益的考慮。

　　細胞體外實驗顯示，一般細胞分裂50次後就凋亡了，但在人體內的情況就很不一樣，比如神經細胞就是終生不分裂的，所以也不存在端粒長短的問題，再如肌肉細胞也是很少分裂的；而腸粘膜細胞的情況則相反，它一直處於細胞分裂狀態，每天都有細胞死亡和新的細胞產生。我們體內血液中的紅細胞和白血球也是每天都在生生死死，造血幹細胞每時每刻都在補充新的血細胞。所以在我們的機體內既有每天生生死死的細胞，也有終生不死的細胞，情況很複雜，沒有一種標準，很難用端粒的長短來預測壽命。

　　需要指出的是，造血幹細胞、腸粘膜幹細胞作為幹細胞，它們的端粒長度是相對穩定的，但由它們分化來的終末細胞的端粒長度隨著分裂次數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胞端粒的長短來預測人的壽命。

　　綜上可知，根據端粒長短來判斷體外培養細胞的壽命長短是有價值的，但如推及到生命體，由於如上所述的每種細胞情況是不一樣的，所以據此來作生命體的壽命預測顯然不科學。

　　人的壽命或者人的衰老非常複雜，是由各種因素造成的，總體來講人的衰老是與細胞衰老密切相關，但這種衰老（機體或細胞）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說：激素學說(分泌模式改變和數量減少)；蛋白質合成代謝能力下降(隨著年齡增長氮代謝由正平衡轉變為負平衡)；缺損的生物大分子積累(包括DNA和蛋白的缺損和交聯)；代謝廢物的積累(例如脂褐質和β-澱粉樣蛋白的沉積等)；對自由基的防禦功能下降(清除自由基功能下降和自由基的積累)；基因突變積累(DNA修復能力下降和突變的積累)；端粒長度縮短的限制(細胞分裂次數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短一些，短到一定程度染色體就會不穩定，細胞就會停止分裂)；重複基因失活(例如rRNA基因拷貝數隨著年齡增長而減少)；衰老基因表達增強和產物的積累(衰老基因與DNA修復基因或抑癌基因可能是同一類基因，細胞生長時間越長可能出現的差錯就會越多，為了糾正差錯或防止癌變，衰老基因表達就會增強，其產物就會積累增多)；幹細胞衰老(幹細胞差錯積累和增殖能力下降)；細胞自噬能力下降(細胞清除變質的分子和受損的細胞器的能力下降)，等等，所以生命體壽命長短絕非一兩種因素所能決定。