《Science》特刊：耗时10年，只为解答你对端粒的所有疑问

原创 马猴 时光派 收录于话题#端粒-人体的生命时钟10个

端粒是抗衰老绕不开的话题。对于这些粘在染色体末端的“防磨垫”，科学界存在着太多不统一的看法，导致我们百姓之间流传着太多奇奇怪怪的谣言。最直接的结果就是，我们连“端粒的长度到底意味着什么”这种浅显的问题，都不能笃定的答出个所以然来。

不过这种尴尬的现状就快到头了。

近日，顶级科研刊物《Science》发行了一期特刊，对耗时近10年的超大型研究计划“基因型-组织表达（GTEx）”进行了专题报道[1]，在这项计划中，科学家利用6391个组织样本，全面分析了人体内24种组织的端粒情况，给绝大多多数关于端粒的问题，定下了一个标准答案[2]。

顶级科研期刊《Science》发行了一期GTEx特刊

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端粒和衰老到底是什么关系？

端粒长度与衰老之间存在关联早就已经是一种通识了，问题的关键从来都在于，它们之间到底谁是因，谁是果？

如果说端粒缩短仅仅是衰老的结果，那么花100万美元去哥伦比亚延长自己的端粒，基本上就等同于斥重金给老黄瓜刷一层绿油漆，既不治标也不治本，纯粹图个好看。（）

研究人员发现，真正的答案远比单纯的因果要微妙，端粒长度，其实是一种衰老改变人体基因表达的导体。衰老对人体最直接的影响之一，就是引发海量基因的表达变化，而这次的数据指出，在这些衰老引起的基因表达变化中，有近千种是通过端粒长度进行介导的。

衰老通过端粒长度，介导近千种基因表达的变化

这些被端粒长度所影响的基因，主要集中涉及凋亡和细胞死亡这两个关键的细胞事件，并不会直接牵扯到其他衰老标志，显然，端粒缩短只是衰老这面大网中的一个分支，这项结果，基本上彻底否定了通过延长端粒来根治衰老这一念想的可能性。

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端粒长度是不是一种良好的衰老标识？

研究结果显示，在人体内的24种组织中，除了小脑和睾丸组织，全部都与年龄呈现出反相关趋势。更重要的是，除了年纪越大端粒越短这种理所当然，但没有太大参考价值的关联外，端粒的长短，还能直接反映出个每个人患上慢性疾病的和癌症的风险。

这就使得端粒长度成为了一种相当理想的衰老标识。

绝大多数人体组织都与衰老关系比密切

这一部分数据里还有几处格外有意思的地方：

首先，有三种典型的衰老相关疾病与端粒偏短存在着明显的关联，它们分别是2型糖尿病、间质性肺炎和肺纤维化。

目前，已经有科学团队开始着手通过延长端粒来治疗肺纤维化，并且实验结果相当理想[3]；而2型糖尿病的与端粒长度之间联系，在近年来也引起了越来越多的关注[4~6]，或许延长端粒将会成为一种全新的糖尿病治疗思路也说不定？

其次，几项关于端粒长短的“轶事”，在这次研究中也得到了石锤：是的，男性端粒就是比女性要短；是的，抽烟和肥胖都会减短端粒的长度；是的，非洲后裔就是比其他人端粒更长。然而，这些因素对端粒长度造成的影响，基本都没有超过1%……

影响端粒长度的主要因素还是年龄

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端粒长度到底怎么测？

其实这里才是整项研究的核心，由于不同细胞，不同组织，不同个体中的端粒缩减速率都不尽相同，而测量端粒的技术更是五花八门，如果不能确立出一个黄金标准，那么今后关于端粒的研究的结果，就很难进行解读和比较。

研究发现：

全血样本中的端粒长度，不但对衰老极其敏感，而且能够明确的反映出人体内其他15种组织的端粒状态，是当之无愧的最佳样本。

除了全血，相对容易获取的食管粘膜中的端粒长度，同样对衰老较为敏感，也有成为一种优秀样本的潜力。

对比之下，绝大多数生殖系统组织和骨骼肌中的端粒，要么由于自身分裂速率较低，要么因为端粒酶活性更高，长度基本不会受到岁月的任何影响。

再来就是技术，研究人员对比了几种目前最为主流端粒测量技术，从最新研发的Luminex，到传统经典的Southern blot，再到相对“廉价”的qPCR，发现这三种技术都可以非常优秀的反映出衰老对端粒长度的影响。

时光派点评

由于这是一项统计型研究，其中并没有涉及任何实验内容，通篇都是让人读到脱发的统计分析，所以笔者在本文中只提取出了研究中最为关键和实用的结论，如果想体验更原汁原味的内容和分析过程，还请有能力的读者去阅读一下原文。

最近医学界在“新冠肺炎是一种衰老疾病”理论的推动下，涌发出了大量关于端粒的相关研究，这种一度被过度神话的DNA上的小结构与衰老的关系，正在变得越来越复杂但也越来越清晰。照现在这个发展进度来看，攻破端粒这一核心衰老标识，也许真的指日可待。

从细胞层面检测衰老，还有哪些指标？参考文献(滑动查看)

[1]. https://science.sciencemag.org/content/369/6509

[2]. K. Demanelis et al., Science 369, eaaz6876 (2020). DOI: 10.1126/science.aaz6876

[3]. Piñeiro-Hermida, Sergio et al. "Telomerase Treatment Prevents Lung Profibrotic Pathologies Associated With Physiological Aging". Journal Of Cell Biology, vol 219, no. 10, 2020. Rockefeller University Press, doi:10.1083/jcb.202002120.

[4]. Wang J, Dong X, Cao L, et al. Association between telomere length and diabetes mellitus: A meta-analysis. J Int Med Res. 2016;44(6):1156-1173. doi:10.1177/0300060516667132

[5]. Elks, C. E., & Scott, R. A. (2013). The Long and Short of Telomere Length and Diabetes. Diabetes, 63(1), 65-67. doi:10.2337/db13-1469

[6]. Zhao, J., Zhu, Y., Lin, J., Matsuguchi, T., Blackburn, E., Zhang, Y., . . . Howard, B. V. (2013). Short Leukocyte Telomere Length Predicts Risk of Diabetes in American Indians: The Strong Heart Family Study. Diabetes, 63(1), 354-362. doi:10.2337/db13-0744

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原标题：《《Science》特刊：耗时10年，只为解答你对端粒的所有疑问》

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