人類不老的秘密
從古至今，無論是擁有至高無上權利的皇帝還是普通百姓都想能夠長生不老，為了這個偉大夢想一代又一代的仁人志士前仆後繼。從古代的煉丹術到今天的生物科學都希望能夠參透生命的真諦。人類到底還要在這條曲折的道路上走多久？生命的真諦到底是什麼？希望你能在看完我這篇論文後找到答案。
在生物科技突飛猛進的今天，人們對人類為什麼會衰老這一問題持有不同的觀點，我在附錄中我找出了幾種比較有代表性的觀點，希望能對你理解我這篇文章有所幫助。
言歸正傳，首先我先闡述一下我的觀點：我認為端粒說是人類走向死亡最主要原因，也就是說人類的衰老本質上說是有細胞有限的分裂次數（海富力極限）所決定的。當然這不是說其他學說都錯了，而是他們居次要地位，與端粒說相輔相成，是對端粒說很好的補充說明。早在20世紀30年代，繆勒(Muller)和麥克林托克(Meclintock)等就已發現了端粒結構的存在。1978年，Blackburn和Gall首次闡明了四膜蟲rDNA分子的末端結構，他們發現這種rDNA每條鏈的末端均含有大量的重複片段，並且這些大量重複的片段多是由富含G、C的脫氧核苷酸形成的簡單序列串聯而成，因此將這種可使染色體保持穩定的末端稱之為端粒。此後的研究結果表明，幾乎所有的真核細胞都存在端粒，它是真核生物染色體線性DNA分子末端的基本結構或序列，對維持染色體的穩定性和DNA完整複製具有重要作用，能防止染色體之間相互融合,並能使DNA分子在沒有丟失成分的前提下完整複製。細胞生命周期有限，染色體端粒隨細胞的分裂不斷丟失，當端粒長度減小到一定程度，就會促發細胞衰老、死亡。1973年Olovfnikov博士首次提出了端粒丟失與衰老關係的理論。他認為端粒的丟失可能是因為某種與端粒相關的基因發生了致死性的缺失。目前認為，細胞內端粒酶活性的缺失將導致端粒縮短，這種縮短使得端粒最終成為不能被細胞識別的末端。這並不是說端粒不存在了，而是說端粒短到了一個臨界長度，端粒一旦短於此長度，就可能導致染色體雙鏈的斷裂，並激活細胞自身的檢驗系統，從而使細胞進入M1期死亡狀態。隨著端粒的進一步丟失，將會發生染色體重排，雙著絲粒染色體和非整倍體染色體的形成，這將進一步導致危機的產生，即M2期死亡狀態。端粒長度的縮短可以激發細胞老化，一種可能是染色體末端端粒DNA序列的丟失釋放了端粒結合轉錄因子，該因子或者激活了衰老誘導基因，或者滅活了細胞周期進行所必需的某些基因。另一種可能是端粒長度縮短誘導了DNA損傷反應，導致細胞周期受阻。沉默基因機制認為:染色體末端端粒長度縮短破壞了端粒周圍染色質結構的完整性，導致這一區域的基因表達而誘導細胞衰老。可見，端粒結構不僅僅是在於維持染色體長度所必需的，而且端粒的變化可引起生命狀態的變化。研究證明，端粒與細胞壽命的控制密切相關。人類端粒長度大約2~15kb，由於存在末端複製問題，DNA每複製1次，端粒DNA就會丟失50~200bp，隨著細胞分裂次數的增加，端粒DNA也在進行性地縮短，當縮短到一定限度後，便不能維持染色體的穩定，使細胞失去了分裂增殖能力而衰老死亡，這種縮短就是衰老的標誌，而恰巧在人的體細胞中端粒酶基因只有少數表達或乾脆不表達。大家都知道生物學是個實驗性的科學，沒有事實的支持理論再好也沒用，下面我門找到了幾個支持該理論的證據：(1)在多數體細胞中，老年個體的端粒長度較年輕個體短得多，某些細胞，如T、B淋巴細胞中的端粒酶活性隨年齡的增加而下降。(2)大多數具有有限增生能力的體細胞的端粒較短，年輕個體細胞中的端粒隨年齡增長而逐漸縮短。(3)需要無限分裂能力的譜系細胞、幹細胞的端粒長度較長，且具有達或僅低度表達端粒酶的活性。(4)增生能力強的細胞及永生細胞表達端粒酶活性，即使同一組織的不同部分，其分裂能力也與端粒酶活性成正比，如在毛髮生長初期的毛囊中，含有分裂活性細胞的部分表達端粒酶活性，而低度分裂活性細胞部分則表達較低水平的酶活性。(5)端粒酶陰性的細胞在引入端粒酶後，可維持端粒的長度，細胞增生能力增強，甚至細胞永生化。當然也會有反向的事實證明似乎這個理論並不完美：為什麼生殖細胞和癌細胞可以永生呢？我們在這裡解釋一下，首先說生殖細胞的永生：在正常情況下，一個身體細胞，每次分裂都會丟失一些端粒DNA，當這些保護性鹼基全部失去後，細胞就會發生嚴重的功能紊亂，終於趨向死亡。而生殖細胞中端粒酶有很高的活性，他能修復細胞分裂時發生在染色體端部的某種損傷，使傷口得以彌合，因此避免了老化的趨勢。我們再來研究一下癌細胞的永生機制：最近的實驗證明有些癌細胞的永生是與端粒酶有直接關係的，但有些癌細胞在端粒酶基因被切除後仍然可以保證其端粒不變短那是為什麼呢？原來他們採用了一種名為替換途徑（ALT）的方法，即端粒被聚集到細胞核中一個名為前髓細胞白血病小體（PML）的特別區域。HongtaoYu和PatrickRyanPotts發現，當覆蓋端粒的蛋白質被一個名為SUMO的小蛋白質連線上時，端粒就會進入PML特區。他們還鑑別出覆蓋端粒的蛋白質，當這種蛋白質缺失時，在ALT癌細胞系中的端粒就會變短，實際上，這種細胞已經喪失了生長能力。事實上現實很多支持端粒酶說的例子：(1)由於居住在寒冷地方的人細胞分裂次數少於在熱帶地方的人，所以在寒冷地方的人壽命一般少長些。（2）烏龜的壽命很長也是與它的細胞分裂次數有關。還有很多我們就不一一列舉了。
下面我們看看其他的理論，這其中以自由基學說最具有代表性，所以我們主講一下自由基說。自由基是具有未配對電子的原子、原子團及分子，是參與人體內氧化還原反應最重要最廣泛的反應成分。生物體內具有一整套產生和清除自由基的平衡體系，過量產生可引起不同程度的細胞毒性及瞬時的不可逆損傷，廣泛涉及衰老、退行性疾病、腫瘤等的發生，抗氧化防禦系統能防止氧及代謝產物對機體的毒性反應，維持其平衡是決定細胞生存狀態的重要因素。該理論認為：過多的自由基可直接誘導細胞死亡，與細胞凋亡密切相關的基因bcl-2被證實可通過調節抗氧化途徑阻止一系列氧化應激誘導的細胞死亡，自由基使體細胞特別是具有重要功能的細胞如腦細胞數量減少，造成其所組成的重要器官如腦皮層的萎縮等老年性進行性病理過程。我對與自由基理論的看法是：首先我門得肯定自由基的出現確實對細胞的凋亡起了一定的作用，甚至可以加速細胞的老化，這是我們不可避免的，有生命就的有生化反應，就的有自由基的出現，但其作用完全沒有達到讓所有的細胞會隨著時間的推移而全部滅亡的境界。它的存在就象人類出現的大瘟疫，雖然可以使一部分生命體死亡，但不會使整個的人類滅亡。他可以加速細胞的老化，但不是細胞老化的根本原因。當然適度節制飲食，使人體氧負荷降低，氧自由基產生減少，最低限度的影響DNA鹼基交換，單鏈斷裂，使細胞凋亡得以適當抑制，使細胞壽命增長，減少細胞分裂次數，減少端粒酶的損傷，衰老相關變化得以延緩，使很多生理、生化、行為的衰老變化延遲，最終獲得壽命延長。但是它不能從根本上消除人類走向漸漸衰老的命運。
當然還有其他理論我們沒有提到，有機會會在以後補充說明，在這裡就不多說了。有興趣的可以看看附錄。
總之，人類要想真正長生不老，必須從細胞分裂，阻止端粒縮短的端粒酶下手，才能找到一個真正解決問題的路子。當然即使找到了解決這個問題的答案，也不是說人類就可以長生了，以後要走的路還很長，比如細胞不老化，那細胞會不斷的增多怎么辦？怎么樣找到可控的端粒變化，怎么樣找到可控的細胞分裂，永遠保持我們年輕時的狀態，才是我門最終的答案。當然人類的不死對生物的進化起著什麼重大影響，這些我門就不得而知了。
以上為個人觀點，部分內容為網上資料，錯誤之處懇請批評指正。
附錄：
1：端粒說，隨著有絲分裂進行，端粒長度不斷縮短，縮短到一定程度時，染色體發生結構畸變，大部分細胞便死亡，少部分細胞激活了端粒酶活性，不斷合成端粒DNA補充端粒的長度，端粒不再縮短，細胞便獲得無限分裂增生能力而成為永生化細胞。
2：自由基說，自由基尤其是活性氧自由基是參與調節細胞凋亡的重要因素之一，而有人認為衰老細胞的死亡實質上就是細胞凋亡。
3：錯誤成災說，在細胞里核酸造出蛋白質(酶)，因為蛋白質是用核酸分子做樣板合成的；蛋白質造出核酸，因為核酸的合成需要酶，例如聚合酶的協助。酶是蛋白質，所以核酸和蛋白質在合成中形成一種循環，相互聯繫，相互協作，相互制約。如果在一次循環中，出現一個錯誤，這錯誤會在下一次循環中得到擴大。這樣，錯誤在幾次循環中會很快擴大而成災，使細胞功能大大降低，造成衰老。
4：外部干擾說，此說認為細胞衰老既不是細胞內出現差錯，也不是由蛋白質異常引起，而是由外源性干擾造成的。
5：發育程式衰老說，控制生長發育的基因在各個時期均可開啟或關閉，有些在生命晚期發揮作用的基因可能控制著衰老。衰老變化只是一種調節某一動物從卵受精到性成熟的這一發育階段的正常遺傳信號的繼續。甚至可能存在有“衰老基因”，使按順序方式進行的生化途徑減慢或終止，並引起預期的衰老變化表現。頭髮灰白、絕經和運動的減退是與衰老有關的幾種事件，這些事件是由遺傳決定的。不同類型的細胞表現的時間不同。因此，衰老的根源可能是衰老速度最快，影響最大的幾種關鍵細胞的缺陷。
