端粒 和 端粒酶与人类长寿的关系
端粒和端粒酶的发现及其生物学意义
端粒和端粒酶的发现及其生物学意义随着人类寿命的延长，老龄化社会已成为全球面临的一个共同挑战。
在这个过程中，我们需要更深入地了解细胞老化的机制，以寻找延缓衰老、增强健康寿命的方法。
在这方面，端粒和端粒酶的发现对于我们理解细胞老化和癌症等疾病的发生具有重要的意义。
端粒是存在于染色体末端的一段DNA序列，它们的主要功能是保护染色体免受损伤和降解。
每次细胞分裂时，由于DNA聚合酶的特性，染色体的末端会出现缺失，这就是所谓的“端粒缩短”。
当端粒缩短到一定程度时，细胞就会停止分裂，进入“细胞衰老”状态，最终死亡。
因此，端粒缩短是细胞衰老的一个重要机制。
然而，端粒缩短并非是不可逆的。
在某些细胞中，存在一种叫做“端粒酶”的酶，它能够在细胞分裂时重新构建端粒，从而延缓细胞的衰老。
这种酶最初是在真核生物中被发现的，它由一个RNA分子和一些蛋白质组成。
这个RNA分子是非编码RNA，也就是不编码蛋白质的RNA，它可以作为模板来合成端粒DNA序列。
由于端粒酶的存在，一些细胞可以不断地分裂，甚至可以无限期地生长和繁殖，这些细胞被称为“不死细胞”。
端粒酶的发现对于我们理解细胞衰老和癌症等疾病的发生具有重要的意义。
在正常情况下，细胞衰老是一个自然的过程，它可以帮助我们预防癌症等疾病的发生。
但是，在某些情况下，细胞衰老会被逆转，这就会导致癌症的发生。
癌细胞可以利用端粒酶来不断地分裂和扩散，从而形成肿瘤。
因此，端粒酶已成为癌症治疗的一个重要靶点。
此外，端粒酶还与一些其他疾病的发生有关。
例如，在某些疾病中，端粒酶的活性会降低，导致端粒缩短，从而加速细胞衰老和疾病的发生。
因此，端粒酶已成为一些疾病的治疗靶点，研究人员正在探索如何通过调节端粒酶的活性来治疗这些疾病。
总之，端粒和端粒酶的发现为我们理解细胞老化和癌症等疾病的发生提供了重要的线索。
通过研究端粒和端粒酶的机制，我们可以寻找延缓衰老、增强健康寿命的方法，也可以为癌症等疾病的治疗提供新的思路和方法。
端粒_端粒酶与衰老及年龄的关系
解剖科学进展 Pr ogress of Anat om ical Sciences 2005,11(3):261～264端粒、端粒酶与衰老及年龄的关系李长勇,任 甫(锦州医学院人类学研究所,辽宁锦州121001)【摘要】 衰老是一种多因素的复合调控过程,表现为染色体端粒长度的改变、DNA 损伤、DNA 的甲基化和细胞的氧化损害等,并已形成了许多学说,而端粒学说成为衰老研究的热点。
本文综述了与衰老紧密相关的因素———端粒、端粒酶的结构及其与衰老和年龄关系的研究进展,阐明对端粒—端粒酶的作用将会在抗衰老方面有着十分重要的理论价值及实际意义。
此外,利用端粒长度变化与年龄的相关性评估人的年龄将在法医学界显示其巨大的应用前景。
【中图分类号】R33913+8 【文献标识码】A 【文章编号】1006-2947(2005)03-0261-04Telo m eres and Telo m era se:I m pli ca ti on s for Ag i n g and AgeL I Chang 2y ong,REN Fu(I nstitute of Anthr opol ogy,J inzhou Medical College,L iaoning J inzhou 121001China )【Abstract 】 Aging is a comp lex regulat ory p r ocess,involving tel omere alterati ons,DNA da mage,DNA methy 2lati on and cellular oxidati on .Many theories have been p r oposed t o exp lain the aging p r ocess .However,tel omeres are supposed t o p lay a i m portant r ole in cellular aging,and the tel omere hypothesis of cell aging is becom ing hot s pot .Here we have revie wed the structures and functi ons of tel omere 2tel omerase and the ass ociati on bet w een tel omere 2te 2l omerase and aging/age,which will manifest i m potant theorical and p ractical significance in antiaging .I n additi on,esti m ating age of hu mans based on tel omere shortening will dis p lay enor mous app licati onal p r os pect in forensic medi 2cine . 细胞衰老的机制是细胞生物学研究中的重要课题之一,随着分子生物学技术的不断发展,端粒、端粒酶与细胞衰老的关系越来越受到重视,成为细胞衰老研究中的热点。
端粒与人类千万年的长生不老梦
端粒与人类千万年的长生不老梦摘要千百万年来，人类通过多种不同的手段寻找着长生不死的方法，但一直只是人类的一个梦，而端粒-端粒酶的发现，能为人类实现抗衰老、提高人类的生活质量、延长人类寿命的愿望提供了可能。
本文主要从端粒-端粒酶的发现、端粒-端粒酶的结构与功能、端粒-端粒酶假说和端粒与人类千万年的长生不老梦四方面来介绍端粒-端粒酶对人类延长寿命、提高生活质量等方面具有重要意义。
关键词：端粒端粒酶延长寿命长生不老1 前言据古书记载，夏朝以后帝王为了更久的享受支配权力的快感，开始谋求长生之道，通过多种不同的手段寻找着长生不死的方法，最终未果。
在20年代中期，端粒-端粒酶的发现让人类在抗衰老、提高人类的生活质量、延长人类寿命提高方面看到了希望。
但如何把握细胞永生化和癌化之间的界限，这是端粒-端粒酶应用最关键也是最困难的瓶颈。
通过对端粒-端粒酶的结构与功能深入研究，对其作用功能和机理掌握，人类将有望实现延长寿命，提高生活质量等方面的愿望，甚至实现千百万年人类长生不老的梦，让我们拭目以待[1]。
2 本论2.1端粒-端粒酶的发现2.1.1端粒的发现早在20世纪30年代，Hermann Muller （1946年的诺贝尔生理或医学奖获得者）发现被X射线打断的果蝇染色体末端极不稳定，因而提出染色体末端结构可能是为了维持染色体的稳定性和完整性[2]。
几乎在同一时期，Barbara McClintock （1983年的诺贝尔奖获得者）也发现玉米断裂染色体的末端处经常发生随机的相互粘连和融合而改变染色体的结构，但染色体的天然末端却从不与其他断裂处连接，染色体彼此之间的末端也不会相互连接。
两位科学家的工作都昭示染色体的自然末端能阻止其像断裂末端一样频繁的发生粘连和重组，并设想其可能具有保护性作用[3]。
1978年，Elizabeth H.Blackburn在研究一种简单的池生生物四膜虫的染色体时，四膜虫编码核糖体RNA的染色体两端是一个重复的DNA序列。
端粒、端粒酶与细胞寿命
端粒、端粒酶与细胞寿命早在1938年，Muller便发现了端粒（T elomere），然而对端粒的深入研究却开始于20世纪70年代后期。
端粒酶（T elomerase）是1985年由Blackbun实验室在四膜虫细胞核提取物中首先发现并纯化，随后在尖毛虫（Oxytricah）、游仆虫（Euplotes）及人的Hela细胞等细胞中被证实。
有关研究表明，端粒、端粒酶与细胞寿命直接相关，端粒酶的激活和表达程度与肿瘤的发生和转移也有十分密切的关系。
一、端粒端粒是存在于真核生物线性染色体末端，由串联重复的短的dsDNA序列及其相关的蛋白所组成的DNA蛋白复合体。
dsDNA中的一条为富G链，以5′→3′指向染色体末端，比另一条互补链长8个～12个碱基，这是端粒DNA分子的结构特征，是端粒酶识别工作的基础。
端粒既有高度的保守性；如原生动物、真菌、植物、动物序列都很相似；又有种属特异性，如四膜虫重复序列为GGGGTT，草履虫为TTGGGG，人和哺乳动物为TTAGGG，等等。
端粒的功能除保证DNA完整复制外，还在维持染色体结构稳定（保护染色体不分解和染色体重排及末端不相互融合等），染色体在细胞中的定位（使之不随机分布）和引起细胞衰老等方面起着重要作用。
众所周知，真核DNA是线性DNA，复制时由于模板DNA起始端为RNA引物先占据，新生链随之延伸；引物RNA脱落后，其空缺处的模板DNA无法再度复制成双链。
因此，每复制一次，末端DNA 就缩短若干个端粒重复序列，即出现真核细胞分裂中的“末端复制问题”。
当端粒缩短到一定程度时即引起细胞衰老，故端粒又称“细胞分裂计时器”。
二、端粒酶端粒酶是一种逆转录酶，是一种由蛋白质和RNA构成的核糖核蛋白体。
其RNA成分中含有与端粒DNA富G链互补的部分，起着合成模板的作用。
端粒酶具有对端粒的延伸作用，在没有端粒酶的细胞中，端粒会逐渐缩短直至损害基因；有端粒酶存在的细胞，则该酶会不断补充新的端粒，使之处于一种不断伸缩的动态平衡中。
端粒酶延长健康寿命的新策略
端粒酶延长健康寿命的新策略研究表明，人类的寿命主要受到端粒的长度限制。
端粒是染色体末端的保护结构，它们在每一次细胞分裂中会逐渐缩短，当端粒达到一定长度时，细胞就会停止分裂，进而导致衰老和疾病的发生。
而端粒酶（telomerase）则是一种能够延长端粒长度的酶类物质。
近年来，科学家们发现了一些新的端粒酶延长健康寿命的策略，这为人类的健康和长寿提供了新的希望。
首先，通过调节生活方式和饮食来增加端粒酶的活性是一种简单有效的方法。
研究发现，定期进行适量的运动可以增加端粒酶的活性，同时也有助于延长端粒的长度。
此外，合理饮食也是增加端粒酶活性的关键。
摄入足够的维生素D、维生素C、维生素E以及植物化学物质，如茶多酚等，能够促进端粒酶的合成。
因此，我们可以通过改变自己的生活方式和饮食结构，来增加端粒酶的活性，从而延长健康寿命。
其次，干细胞的治疗也是延长健康寿命的一种新策略。
干细胞是具有自我更新和分化能力的细胞，它们可以不断地分裂和修复受损的组织和器官。
由于干细胞具有较高的端粒酶活性，因此通过干细胞的移植或治疗，可以增加人体内端粒酶的含量和活性，进而延长健康寿命。
目前，科学家们已经成功地利用干细胞治疗了一些与衰老和疾病有关的问题，如心脏病、神经退行性疾病等。
这一新的治疗策略为人类延长健康寿命提供了新的思路和方法。
另外，针对端粒酶在肿瘤细胞中的高活性，科学家们也研究出了一种新的策略，即通过抑制肿瘤细胞中端粒酶的活性来治疗癌症。
由于肿瘤细胞的生长和分裂特点，它们需要保持较高水平的端粒酶活性才能持续增殖。
因此，通过特定的药物或治疗方式来抑制肿瘤细胞中端粒酶的活性，可以达到治疗癌症的效果。
这种策略的研究和应用对于癌症的治疗有着重要的意义，并且也为我们深入理解端粒酶的功能和调控机制提供了宝贵的实验依据。
端粒酶延长健康寿命的新策略为人类的健康和长寿带来了巨大的希望。
通过调节生活方式和饮食、干细胞治疗以及抑制肿瘤细胞中端粒酶活性等多种方法，我们可以延长健康寿命，提高生活质量。
神奇的端粒和端粒酶
人体有许多奥秘，端粒和端粒酶就是其中之一。
2009年度诺贝尔生理学或医学奖授予给了美国加利福尼亚旧金山大学的伊丽莎白·布莱克本（E l i z a b e t h Blackburn）、美国巴尔的摩约翰·霍普金医学院的卡罗尔·格雷德（Carol Greider）、美国哈佛医学院的杰克·绍斯塔克（Jack Szostak）以及霍华德休斯医学研究所，因他们发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理。
这3位科学家的发现解决了一个生物学重要课题，即染色体在细胞分裂过程中是怎样实现完全复制，同时还能受到保护且不发生降解。
人的生老病死，这或许是生命最为简洁的概括，3位科学家的发现可能由此揭开了人类衰老和罹患肿瘤等严重疾病的奥秘。
一、端粒和端粒酶的基本概念端粒是在细胞染色体末端部分像帽子一样的特殊结构，像一根鞋带两端的塑料帽，端粒就是染色体两端的“帽”。
染色体是细胞核中的一种线状物质。
正常人的体细胞有23对染色体，染色体携有遗传信息，对人类生命具有重要意义，其中的X和Y染色体是决定男女性别的性染色体。
端粒是细胞内染色体末端的‘保护帽’，它能够保持染色体的稳定性，就像一个忠诚的“生命卫士”，不但保护染色体DNA免受外界不良因素的侵蚀，而且它把基因组序列包裹在内部，在复制过程中以牺牲自身而避免染色体结构基因被破坏，从而防止了遗传信息的丢失，维护了染色体结构和功能的完整。
诺贝尔生理学或医学奖获奖者之一的伊丽莎白·布莱克本说：“伴随着人的成长，端粒逐渐受到磨损。
”端粒不仅与染色体的个性特质和稳定性密切相关，还涉及细胞的寿命、衰老与死亡。
简单讲，端粒变短，细胞就老化。
端粒DNA可决定细胞的寿命，细胞每分裂一次，染色体的端粒重复序列就要丢失大约50-100个碱基，端粒便会慢慢缩短。
当端粒长度缩短到一定程度，会使细胞停止分裂，导致衰老与死亡。
也就是说端粒的长度决定了人类的健康状态和寿命，当端粒变短时，人便老去，各种疾病缠身；端粒消失，人的寿命也到了尽头。
端粒揭示衰老进程本质 或改变人类寿命
端粒揭示衰老进程本质或改变人类寿命研究表明，端粒的平均长度随着细胞的分裂次数的增加及年龄的增长而变短。
端粒DNA序列逐渐变短甚至消失，就会导致染色体稳定性下降，这可能是引衰老的一个重要因素。
因此，端粒似乎是一种有丝分裂钟，限制着真核生物DNA复制的能力。
越来越多的证据表明端粒的长度控制着衰老的进程。
端粒缩短是触发衰老的分子钟。
人的体细胞每次有丝分裂，如果没有端粒酶的活化，就会丢失50-200bp长度的端粒，当丢失数千个核苷酸时，细胞就会停止分裂而衰老。
活化的端粒酶将会导致端粒DNA 序列延长，大大延长细胞的寿命。
如果把端粒酶基因导入正常细胞，细胞寿命将大大延长。
这种结果首次为端粒的生命钟学说提供了直接证据。
那么，端粒缩短为什么会导致衰老呢？有理论认为，端粒就像一种时间延迟的保险丝，经过一定数目的细胞分裂以后就被用完，当端粒变的太短时，就不能形成原来的封闭结构了。
人们认为，当细胞探测到此种结构时就会启动衰老、停止生长或凋亡，这取决于细胞的遗传背景。
1998年《Nature》上有一篇标题为Extension of Life-Spanby Introduction of Telomerase into Normal Human Cells 的文章说他们把端粒酶的相关基因导入到人的体细胞内，发现细胞的寿命大大延长了。
大体是说，为了验证端粒的缩短时诱发衰老的分子钟的假设，两种端粒酶阴性的正常细胞，人的视网膜色素上皮细胞和包皮纤维原细胞通过载体转入编码端粒酶催化亚基的基因。
没有转入基因的细胞群，表现为端粒变短和衰老。
而端粒酶表达的细胞群拥有加长的端粒和旺盛的分裂，还表现出对-牛乳糖的着色减小。
-牛乳糖是衰老的生物标记物。
非常显著的是，端粒酶表达的细胞群拥有正常的核型和超过该种细胞正常寿命的20倍！这样就建立了端粒缩短和体外细胞衰老的关系。
这种使人类的正常细胞保持为年轻的状态在科学研究和医学中都有重要的应用。
端粒与端粒酶研究于抗衰老的应用
端粒与端粒酶研究于抗衰老的应用陈元懿技术原理端粒:端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，它与端粒结合蛋白一起构成了特殊的结构，能够维持染色体的完整和控制细胞分裂周期。
端粒DNA是由简单的DNA高度重复序列组成的，染色体末端沿着5'到3' 方向的链富含 GT。
在人中，端粒序列为TTAGGG/CCCTAA，并有许多蛋白与端粒DNA 结合。
端粒酶：端粒酶以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出富含脱氧单磷酸鸟苷的DNA序列后添加到染色体的末端并与端粒蛋白质结合，从而稳定了染色体的结构。
但是，在正常人体细胞中，端粒酶的活性受到相当严密的调控，只有在造血细胞、干细胞和生殖细胞，这些必须不断分裂复制的细胞之中，才可以侦测到具有活性的端粒酶。
在保持端粒稳定、基因组完整、细胞长期的活性和潜在的继续增殖能力等方面有重要作用。
由于核DNA是线形DNA，复制时由于模板DNA起始端被RNA引物先占据，新生链随之延伸；引物RNA脱落后，其空缺处的模板DNA无法再度复制成双链。
因此，每复制一次，末端DNA就缩短若干个端粒重复序列。
当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂了。
越是年轻的细胞，端粒长度越长；越是年老的细胞，端粒长度越短。
一旦端粒消耗殆尽，细胞将会立即启动凋亡机制。
端粒与细胞老化的关系，阐述了一种新的人体衰老机制。
端粒酶以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出富含脱氧单磷酸鸟苷的DNA序列后添加到染色体的末端并与端粒蛋白质结合，从而稳定了染色体的结构。
DNA复制期间的滞留链尽管如此，正常人体细胞几乎不表达端粒酶，而在干细胞及肿瘤细胞中该酶的表达量较大。
通过对细胞进行基因工程改造，改变细胞中端粒酶的活性，可以影响细胞衰老的进程。
技术应用（实验阶段）1）美国德克萨斯大学西南医学中心的细胞生物学及神经系统科学教授杰里·谢伊和伍德林·赖特做了这样一项试验：在采集的包皮细胞（包皮环切术的附带产物）中导入某种基因，使细胞中产生端粒酶。
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端粒和端粒酶与人类衰老的关系摘要：衰老是一种多因素的复合调控过程，表现为染色体端粒长度的改变、损伤、DNA的甲基化和细胞的氧化损伤等并已形成了许多学说而端粒学说成为衰老研究的热点之一。
端粒是染色体末端由 DNA 重复序列组成的一种特殊结构，具有维持染色体结构稳定性的功能，会随染色体复制与细胞分裂而缩短。
端粒酶作用于端粒，依靠自身 RNA 模板合成端粒 DNA，维持端粒的长度与结构完整。
端粒和端粒酶在人类长寿和衰老进程中起重要作用，为揭示衰老机制和延年益寿提供了依据。
关键词：端粒、端粒酶、细胞衰老、人类长寿。
1端粒、端粒酶的结构和功能早在三、四十年代,人们就发现了真核细胞染色体的末端,有DNA-蛋白质复合物组成的特殊结构,称为端粒.近年来对端粒结构已有全面的了解,端粒具有以下特点:1.1 端粒通常由较短的序列串联重复而成,人的端粒序列为TTAGGG.端粒长度(重复次数)在不同的物种之间差异很大,从50bp到50kb,人的生殖系细胞的端粒长度约10kb[1].端粒相关序列最显著的特征是可变性和高度的多态性.1.2 端粒的一条DNA链(5′→3′)富含G碱基,比互补链长,因而在末端形成一段12-16bp的单链区.1.3 端粒与特异蛋白(非组蛋白)结合形成端粒核蛋白复合体[2,3],不仅能保护端粒DNA,还对端粒上游基因的转录有激活或抑制作用.越来越多的证据表明,端粒具有维护染色体稳定、防止端粒DNA降解、保护线状染色体完全复制而不缺失其每条链的5′末端碱基的作用.由于DNA半保留复制方式只能沿5′→3′方式进行,去除RNA引物后,会在子代DNA分子的两条新生链的5′端各留下一个缺口[4].因此,随着DNA复制和细胞分裂,端粒长度会逐渐缩短.端粒酶（Telomerase），在细胞中负责端粒的延长的一种酶，是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。
端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制，在肿瘤中被重新激活，端粒酶可能参与恶性转化。
端粒酶在保持端粒稳定、基因组完整、细胞长期的活性和潜在的继续增殖能力等方面有重要作用。
端粒酶的存在，就是把 DNA 克隆机制的缺陷填补起来，即由把端粒修复延长，可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗，使得细胞分裂克隆的次数增加。
但是，在正常人体细胞中，端粒酶的活性受到相当严密的调控，只有在造血细胞、干细胞和生殖细胞，这些必须不断分裂克隆的细胞之中，才可以侦测到具有活性的端粒酶。
当细胞分化成熟后，必须负责身体中各种不同组织的需求，各司其职，于是，端粒酶的活性就会渐渐的消失。
对细胞来说，本身是否能持续分裂克隆下去并不重要，而是分化成熟的细胞将背负更重大的使命，就是让组织器官运作，使生命延续。
2、端粒系统与衰老：2. 1 端粒- 端粒酶假说GryfeR等于1997年提出了关于细胞衰老和永生学说, 认为人的正常体细胞分裂次数达到界限时, 染色体端粒长度缩短到一定程度, 有丝分裂便不可逆地被阻断在细胞周期的G1 期和G2 期之间的某个时期, 这时的细胞便进入了老化期, 随后死亡。
如果细胞被病毒感染, 或p53、RB、p16INK4、ATM、APC等肿瘤抑制基因发生突变, 或K..ras等原癌基因被激活, 或DNA错配修复基因发生突变,或某些基因DNA 序列发生了高度甲基化, 或仅发生了低度甲基化, 从而(在未发生核甘酸突变的情况下)改变了该基因的表达, 此时细胞便能越过阻断点继续进行有丝分裂。
随着有丝分裂进行, 端粒长度不断缩短, 缩短到一定程度时, 染色体发生结构畸变, 大部分细胞便死亡, 少部分细胞激活了端粒酶活性, 不断合成端粒DNA 补充端粒的长度, 端粒不再缩短, 细胞便获得无限分裂增生能力而成为永生化细胞。
这说是端粒- 端粒酶假说。
该假说已为越来越多的研究所证实，如H astie 发现人结肠端粒限制性片段( TRF)随着供体年龄增加而逐渐缩短, 平均每年丢失33 bp的重复序列。
A llospp等用人成纤维细胞研究端粒长度与年龄及有丝分裂能力的关系时也发现, 年龄越小, 初始端粒长度越长, 有丝分裂能力亦越强; 反之, 在一些早老性疾病患者体细胞中, TRF长度明显短于同龄正常人, 体外培养这些细胞时, 其有丝分裂能力较正常人也明显减弱。
杨仕明等人在分析正常人胃粘膜TRF长度时, 也得出相似的结论, 随着年龄的增加, 其TRF 长度有递减的趋势, 且供体年龄与TRF长度呈明显负相关。
2. 2.. 端粒与衰老研究证明, 端粒与细胞寿命的控制密切相关。
人类端粒长度大约2~ 15 kb, 由于存在末端复制问题,DNA每复制1次, 端粒DNA 就会丢失50~ 200bp, 随着细胞分裂次数的增加, 端粒DNA 也在进行性地缩短, 当缩短到一定限度后, 便不能维持染色体的稳定,细胞失去了分裂增殖能力而衰老死亡, 这种缩短就是衰老的标志。
因此, 端粒也被称为细胞的生命钟。
1973年O lovfnikov博士首次提出了端粒丢失与衰老关系的理论。
他认为端粒的丢失可能是因为某种与端粒相关的基因发生了致死性的缺失, 以后许多人对该理论进行了进一步阐明。
目前认为, 细胞内端粒酶活性的缺失将导致端粒缩短, 这种缩短使得端粒最终成为不能被细胞识别的末端。
这并不是说端粒不存在了, 而是说端粒短到了一个临界长度, 端粒一旦短于此长度, 就可能导致染色体双链的断裂, 并激活细胞自身的检验系统, 从而使细胞进入M 1期死亡状态。
随着端粒的进一步丢失, 将会发生染色体重排, 双着丝粒染色体和非整倍体染色体的形成, 这将进一步导致危机的产生, 即M2期死亡状态。
如果细胞要维持其正常分裂, 那么就必须阻止端粒的进一步丢失, 并激活端粒酶, 细胞进行正常染色体复制。
对于那些无法激活端粒酶的细胞将只能面临衰老的结果。
端粒长度的缩短可以激发细胞老化, 一种可能是染色体末端端粒DNA 序列的丢失释放了端粒结合转录因子, 该因子或者激活了衰老诱导基因, 或者灭活了细胞周期进行所必需的某些基因。
另一种可能是端粒长度缩短诱导了DNA 损伤反应, 导致细胞周期受阻。
沉默基因机制认为: 染色体末端端粒长度缩短破坏了端粒周围染色质结构的完整性, 导致这一区域的基因表达而诱导细胞衰老。
可见, 端粒结构不仅仅是在于维持染色体长度所必需的, 而且端粒的变化可引起生命状态的变化。
3、端粒、端粒酶与衰老的实验研究尽管端粒激发细胞衰老的确切机制需要进一步阐明, 但大量的实验数据证明, 端粒、端粒酶同衰老之间存在相关性。
目前在正常组织中的支持证据有: ( 1)在多数体细胞中, 老年个体的端粒长度较年轻个体短得多, 某些细胞, 如T、B淋巴细胞中的端粒酶活性随年龄的增加而下降。
( 2) 年轻个体细胞中的端粒随年龄增长而逐渐缩短。
( 3)需要无限分裂能力的谱系细胞、干细胞的端粒长度较长, 且具有较高的端粒酶活性;而大多数具有有限增生能力的体细胞的端粒较短, 不表达或仅低度表达端粒酶的活性。
( 4)增生能力强的细胞及永生细胞表达端粒酶活性, 即使同一组织的不同部分, 其分裂能力也与端粒酶活性成正比, 如在毛发生长初期的毛囊中, 含有分裂活性细胞的部分表达端酶活性,而低度分裂活性细胞部分则表达较低水平的酶活性。
( 5) 端粒酶阴性的细胞在引入端粒酶后, 可维持端粒的长度, 细胞增生能力增强, 甚至细胞永生化。
国内研究人员曾经在广西巴马县长寿村落选取健康个体49人作为长寿组,另选取一般地区健康个体51人作为对照组，研究长寿的秘诀。
运用地高辛探针标记的Southern 印迹杂交方法测量人群外周血白细胞端粒DNA限制性片断(TRF)长度。
结果以年龄为协变量,对长寿组和对照组外周血白细胞端粒DNA长度作协方差分析,长寿组端粒DNA长度明显长于对照组;长寿组和对照组内,不同年龄段的端粒DNA长度明显不同,端粒DNA长度随年龄的增加而降低。
端粒可能是促进广西巴马长寿的一个有利因素。
Atzmon发现德系犹太百岁老人的端粒较长与人端粒酶逆转录酶基因和人端粒酶RNA基因发生同义突变、内含子突变有关。
这些基因突变有助于调节相关基因的表达,从而激活端粒酶,在细胞分裂过程中更好地维持端粒的长度。
4、展望关于端粒和端粒酶的研究近年来飞速发展。
2009 年度诺贝尔生理学或医学奖在瑞典卡罗林斯卡医学院揭晓，美国加利福尼亚旧金山大学的 Elizabeth H. Blackburn、美国巴尔的摩约翰·霍普金斯医学院的 Carol W. Greider 和美国哈佛医学院的 Jack W. Szostak 得该奖，以表彰他们发现了端粒和端粒酶保护染色体的机制。
端粒和端粒酶的发现解释了生物学中长期未解决的染色体末端复制问题，推动了生物学和生物医学相关领域的发展，为研究衰老、与衰老相关的疾病和肿瘤发生发展的分子机制提供了新的思路。
人类染色体端粒序列已被分离克隆,利用PCR技术和核酸探针可以检测端粒末端限制性片段长度,了解端粒DNA重复次数的多少.近年来在人类生殖系细胞,造血干细胞和95%癌细胞中均发现端粒酶的存在,最近已经克隆了编码四膜虫端粒酶两条多肽链的基因,以及编码人和小鼠端粒酶RNA组分的基因.相信这些新的研究进展将有利于揭示细胞衰老机制,抗衰老的研究打下基础,有望实现人工延长寿命.参考文献：杨仕明、吴延瑞主编端粒、端粒酶：人类长寿及肿瘤治的新策略医学与哲学20卷第4期 2009、4、10彭江江端粒/端粒酶与细胞衰老安徽师大学报 1998、12、21郗鹏端粒和端粒酶的发现——2009年获贝尔生物学或医学奖成果介绍科学导报 2009、812农清清，陈雪冬，何敏广西巴马长寿人群外周白细胞端粒长度检测中国公共卫生 2010、11、26许娜，判文干，刘玉莲端粒系统与人类衰老关系吉林医药学院学报 2006、9、27。