端粒酶，一種自然存在于人體中的酶，是已知最接近“細(xì)胞長(zhǎng)生不老藥”的物質(zhì)。在最近的一項(xiàng)研究中，巴西和美國的研究人員證實(shí)性激素可以刺激這種酶的生成。

他們?cè)陬净寂c端粒酶編碼基因突變相關(guān)的一些遺傳疾病，如再生障礙性貧血和肺纖維化患者中測(cè)試了這一策略。作者們說，這些結(jié)果表明這種方法可以對(duì)抗端粒酶缺陷造成的機(jī)體損傷。

圣保羅大學(xué)Rodrigo Calado教授說：“端粒進(jìn)行性縮短是與衰老相關(guān)的一個(gè)過程，這一位于染色體末端的DNA保護(hù)結(jié)構(gòu)就像鞋帶上的塑料頭。細(xì)胞每分裂一次，它的端粒都會(huì)縮短。最終細(xì)胞無法再進(jìn)行復(fù)制，就會(huì)死亡或衰老。然而，端粒酶可以維持端粒的長(zhǎng)度不變，甚至在細(xì)胞分裂后。”

他補(bǔ)充說，事實(shí)上，端粒長(zhǎng)度是細(xì)胞“年齡”的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量指標(biāo)。一些細(xì)胞通過利用端粒酶添加DNA序列來延長(zhǎng)端粒避免衰老，由此維持了它們?cè)鲋臣?ldquo;保持年輕”的能力。

在胚胎中，組織仍處于形成階段時(shí)，幾乎每一個(gè)細(xì)胞都表達(dá)端粒酶。在這一時(shí)期之后，只有不斷分裂，可以分化為各種特化細(xì)胞的細(xì)胞，如造血干細(xì)胞可以繼續(xù)產(chǎn)生端粒。

Calado說：“再生障礙性貧血是一種由端粒酶缺陷引起的疾病。骨髓干細(xì)胞過早衰老，無法生成足夠數(shù)量的紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板，使得患者依賴于輸血，且更易于受到感染。”

在2009年，Calado和合作者在《Blood》雜志上發(fā)表了一篇文章證實(shí)，在人體內(nèi)雄激素被轉(zhuǎn)變?yōu)榇萍に?，結(jié)合端粒酶基因啟動(dòng)子區(qū)域的雌激素受體，由此刺激了細(xì)胞中的端粒酶表達(dá)。

“我們剛剛發(fā)布的這項(xiàng)研究旨在弄清楚，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中觀察到的效應(yīng)是否也發(fā)生于人體中，而研究結(jié)果表明確實(shí)如此，”Calado說。

他解釋說，沒有采用雌激素，研究人員用雄激素治療了患者，這因?yàn)殚L(zhǎng)期以來雄激素都被用作為是先天性貧血的一種治療藥物，其刺激提高了血紅蛋白的量，而雌激素?zé)o法做到這一點(diǎn)。

在2年的時(shí)間里，研究人員用一種合成的雄激素：達(dá)那唑（danazol）治療了因端粒酶基因突變罹患再生障礙性貧血的27名患者。

Calado說：“在健康成人中，端粒的平均長(zhǎng)度為7,000-9,000個(gè)堿基對(duì)。正常人每年會(huì)喪失50-60個(gè)堿基對(duì)，而端粒酶缺陷患者每年會(huì)喪失100-300個(gè)堿基對(duì)。在接受達(dá)那唑的患者中，兩年內(nèi)端粒長(zhǎng)度平均延長(zhǎng)了386個(gè)堿基對(duì)。”

此外，血紅蛋白量平均從9 g/dL增加到11 g/dL。非貧血個(gè)體正常的血紅蛋白量為12-16 g/dL，在這些受試者中觀察到的血紅蛋白增高足以讓他們擺脫輸血依賴。

“在執(zhí)行這一研究方案的過程，中斷藥物，我們觀察到了所有計(jì)數(shù)下降。幾位患者以較小的劑量繼續(xù)服用這一藥物，各自調(diào)整至將副作用最小化。”Calado說。

在當(dāng)前圣保羅大學(xué)的一項(xiàng)新研究方案中，研究人員正在采用一種可注射的雄激素nandrolone測(cè)試相同的方法。

盡管這項(xiàng)研究的結(jié)果表明可以采用一些藥物逆轉(zhuǎn)衰老的一個(gè)生物驅(qū)動(dòng)因子，但目前尚不清楚治療的利益是否將超越在健康人中的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是這種治療涉及使用性激素。

一些群體，例如接受化療或放療的患者，未來或許可以從刺激端粒酶的藥物中受益。

2016年6月，西班牙的研究人員成功地制備了具有超長(zhǎng)端粒和分子衰老減慢的小鼠，從而避免了迄今為止一直使用的標(biāo)準(zhǔn)方法：遺傳操縱。發(fā)表在《Nature Communications》雜志的這種新技術(shù)是基于表觀遺傳變異，避免了科學(xué)家為了延遲分子衰老而對(duì)基因進(jìn)行的操縱。該研究也強(qiáng)調(diào)了這項(xiàng)新策略對(duì)于“生成具有長(zhǎng)端粒的胚胎干細(xì)胞和iPS細(xì)胞，以用于再生醫(yī)學(xué)”的重要性。

自從1984年發(fā)現(xiàn)端粒酶以來，鑒別延長(zhǎng)或縮短這一染色體末端保護(hù)帽的其他生物分子的研究工作一直在緩慢地進(jìn)行著。2015年，來自約翰霍普金斯大學(xué)的研究人員揭示出了一種酶對(duì)于維持端粒長(zhǎng)度起至關(guān)重要的作用。研究人員表示，他們采用的發(fā)現(xiàn)該酶的新方法應(yīng)該會(huì)加速發(fā)現(xiàn)其他決定端粒長(zhǎng)度的蛋白和過程。研究結(jié)果發(fā)布在11月24日的《Cell Reports》雜志上。

端粒酶在衰老和大多數(shù)癌癥中都起著重要的作用，但直到現(xiàn)在都無法清楚地看到端粒酶結(jié)構(gòu)的許多方面。來自加州大學(xué)洛杉磯分校和伯克利分校的科學(xué)家，以比以往更高的分辨率生成了端粒酶的圖像，提供了有關(guān)該酶的一些重要新認(rèn)識(shí)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在2015年10月15日的Science雜志上，有可能最終將人們帶入新方向治療癌癥及預(yù)防早衰。