長壽文章

關於端粒的一切:它們是什麼、它們與老化有何關係以及如何保護它們

端粒是 DNA 染色體上的保護性端帽

端粒被認為是生物老化的指標,因為較短的端粒長度與加速老化和疾病早發有關。 研究 研究表明,端粒較短的人壽命較短,而且患慢性病的風險較高。 

由於這種經過充分研究的關聯,世界各地的研究人員正在尋找限制端粒縮短甚至延長端粒的方法。 在本文中,詳細了解端粒是什麼、導致端粒縮短的因素以及如何延長或保護端粒。 

什麼是端粒? 

端粒在老化過程中發揮著至關重要的作用,因為它們可以保護我們的細胞和 dna 免受損傷。 端粒是位於我們染色體尖端的重複 dna 分子的“帽子”,就像保護鞋帶尖端的塑膠外殼一樣。 與這些塑膠外殼保護鞋帶免於磨損的方式類似,端粒可以保護染色體免受損壞、功能障礙和過早老化。 

這些保護性端蓋對於確保 dna 在細胞分裂過程中正確複製也是必要的,防止染色體相互粘連並擾亂 dna 在生成的細胞之間的均勻分佈。 在正常細胞分裂過程中,端粒會隨著每次 dna 複製而變短,確保染色體內的關鍵遺傳訊息不會隨之被剪斷。 從本質上講,端粒隨著每次細胞分裂而變短,以保存染色體中攜帶生命指令的其餘 dna。

然而,當細胞的端粒被過度削弱時,細胞就無法再複製,並被認為是老化的。 細胞老化 是老化的另一個標誌,當細胞停止分裂、喪失功能並引發一系列發炎化合物加速老化時,就會發生這種情況。 

幾十年前,人們發現了一種能夠添加新端粒 dna 的蛋白質,稱為端粒酶。 在卵子和精子細胞中的 dna 複製過程中,端粒酶會不斷在 dna 末端添加更多的重複序列,使這些細胞中的端粒保持完整。 然而,在體細胞(即性細胞以外的任何細胞)中,端粒酶活性較低或不存在,這導致端粒最終縮短和細胞衰老。 

端粒可以想像成鞋帶末端的塑膠外殼。

端粒可以想像成保護鞋帶尖端的塑膠外殼,因為它們可以保護染色體末端免受損壞。 

端粒縮短的原因是什麼?

除了老化之外,一些生活方式因素也會加速端粒縮短的速度,包括: 

  • 抽煙
  • 肥胖
  • 久坐不動的生活方式
  • 纖維和抗氧化劑消耗量低的不健康飲食
  • 慢性壓力 
  • 暴露於空氣污染
  • 過量飲酒

這些生活方式因素會引起氧化應激,導致體內自由基和活性氧的積累。 這些發炎化合物不穩定,會損害細胞和 dna,導致端粒縮短。 

你能延長你的端粒嗎?

最近的研究表明,是的,可以延長端粒並防止它們加速縮短。 前面提到的許多飲食和生活方式因素在延長或保護端粒長度方面發揮作用。

2018 年 10 月發表的一項試驗研究 柳葉刀腫瘤學,兩組男性在基線和五年後測量了端粒長度。 一組男性對生活方式進行了全面的改變,包括飲食、活動、壓力管理和社會支持,而另一組則沒有任何改變。 

生活方式改變組的端粒長度顯著增加,而對照組則在五年後出現預期的減少。 這項研究的結果表明,適度的生活方式改變不僅足以防止典型的與年齡相關的端粒長度下降,而且還可以增加端粒長度。 

鍛鍊

運動是保護端粒的重要組成部分。 在發表於的一項研究中 公共圖書館一號 2011年11月,身體健康水平最低的患有穩定心臟病的人,端粒長度最短的可能性是身體健康水平高的人的兩倍。 

體力活動與端粒長度之間的關聯在老年人中尤其明顯,這為隨著年齡的增長而保持運動習慣提供了另一個理由。 背後的機制涉及適度運動減少氧化壓力和發炎並促進健康體重維持的能力。 

飲食

某些飲食因素與端粒長度的保護有關。 富含抗氧化劑、纖維、維生素 d 的飲食 omega-3 脂肪酸 與較慢的端粒縮短率有關。 富含抗氧化劑的食物包括莓果、綠葉蔬菜、黑巧克力、紅葡萄以及香草和香料,如 薑黃、迷迭香和牛至。 

在發表於的一項研究中 美國醫學會雜誌 2010 年 1 月,研究人員發現血液中 omega-3 脂肪(特別是 EPA 和 DHA)水平與白血球(一種白血球)端粒縮短率之間存在負相關關係。 攝取這些健康脂肪最多的老年人端粒縮短速度最慢。 與運動類似,omega-3 脂肪也能降低體內氧化壓力和發炎程度。 

足夠的 維生素D 狀態也與端粒保護有關。 在一個 隨機對照試驗 發表 2020 年 11 月,患有輕度認知障礙的成年人補充維生素 D 後,與服用安慰劑的成年人相比,12 個月後端粒明顯更長。 

富含 omega-3 脂肪、維生素 D 和抗氧化劑的食物有助於保護或延長端粒

輔酶A+

研究人員研究了 nad+ 水平對端粒長度的影響。 nad+(煙醯胺腺嘌呤二核苷酸)是體內每個細胞所需的重要輔酶; 然而,它的水平會隨著年齡的增長而自然下降。 nad+ 水平極低與過早老化和慢性疾病的發展有關。 幸運的是,有一種有效的方法可以提高 nad+ 水平——其前體, 神經網路 (菸鹼醯胺單核苷酸)。 

一組蛋白質稱為 去乙醯化酶 依賴 NAD+ 才能正常運作。 Sirtuins——所謂的「長壽基因」——參與修復DNA和細胞能量發生器(粒線體)以及減少細胞老化以減緩老化過程。 研究 發現增加沉默調節蛋白的活性可以穩定端粒長度。 

從本質上講,您可以使用 nmn 來增加細胞中 nad+ 的量,從而上調 sirtuin 水平和活性,從而保護端粒。 

最新研究:端粒酶激活劑

研究人員試圖使用各種化合物來模擬因飲食和生活方式改變而導致的端粒延長。

發表在的一項研究 復興研究 2016 年 12 月研究了一種名為 TA-65 的天然端粒酶激活劑的效果,該激活劑是從中草藥中提取的 黃耆。 與安慰劑組相比,隨機服用 TA-65 一年的成年人的端粒長度顯著增加。 

另一項研究發表於 分子醫學報告 2019 年 10 月,測試了八種所謂的端粒酶活化劑對人類細胞的影響。 在分析的化合物中, 積雪草 萃取物(一種中藥)表現出最強的端粒酶增強活性,甚至超過 TA-65。 

然而,端粒酶激活劑可能會花費您相當多的錢——推薦的 ta-65 最大劑量每年會讓您花費近US$5,000.95 ——而且並非所有補充劑在投放市場之前都經過充分研究。 這些補充劑聽起來確實很神奇——畢竟,誰不想簡單地服用一顆藥丸,然後看著自己的生物衰老時鐘倒轉呢? ——在進行充分的人體試驗之前,許多公司都在加入這股抗衰老潮流。 此外,這些化合物在科學界可能存在爭議,因為人為添加端粒酶可能會導致腫瘤生長。

雖然這兩項研究的結果表明,延長端粒可能很快就會比以前想像的更容易,但仍需要對人類進行更多研究。 目前,保護端粒的更安全(且更便宜)的方法是保持本文提到的積極健康的生活習慣。 

要點: 

  • 端粒長度是生物老化的指標; 較短的端粒與加速老化和慢性疾病的發展有關。
  • 端粒縮短是由增加氧化壓力和發炎的因素引起的,包括肥胖、吸煙、不良飲食和毒素暴露。
  • 透過富含抗氧化劑、維生素 d 和 omega-3 脂肪的飲食、適度的習慣性運動以及使用 nmn 來提高 nad+ 水平,可以延長端粒。

參考: 

土井:10.1080/23723556.2019.1632613

土井:10.18632/oncotarget.16726

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土井:10.1016/S0140-6736(03)12384-7

土井:10.1001/jama.2009.2008

土井:10.1371/journal.pone.0026983

土井:10.1016/S1470-2045(13)70366-8

土井:10.1089/駁回.2015.1793

土井:10.1097/MCO.0b013e32834121b1   

土井:10.3892/mmr.2019.10614

土井:10.3233/JAD-200926



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