吃端粒酶促進劑就能抗衰老?談談控制「端粒」就能控制「人生」

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前言

人類自古以來對於長生不死有很多想像,如中國《山海經》記載:「有一不死國,為海外三十六國之一,不死之國,阿姓,甘木是食。⋯不死民在其東,其為人黑色,壽,不死。」後來秦始皇一統六國後也想長生不死,因此派遣方士徐福率三千童男童女去求海外丹藥。
而日本這個做為最多長壽人口的國家之一,無論在生活習慣還是飲食保養都是有著自己獨特的秘訣,像是食用納豆、海帶等等,都有延長壽命的說法。講到長生不死,一定會提到這兩個詞—端粒(Telomere)與端粒酶(Telomerase)。
端粒
在西元 1930 年初美國遺傳學家赫爾曼.約瑟夫.穆勒(Hermann J. Muller)和芭芭拉.麥克林托克(Barbara McClintock)就已發現端粒,它扮演了保護染色體(Chromosome)內遺傳訊息的角色。
而到了西元 1970 年美國遺傳學家伊莉莎白.布雷克本(Elizabeth Blackburn)和傑克.紹斯塔克(Jack Szostak)更深入闡明端粒的結構和功能,並發現端粒在細胞複製時都會少掉一部份的序列,當時就預測會有一個酵素來修正這個錯誤。
西元 1984 年初,剛進布雷克本實驗室的博士班學生卡羅.格雷德(Carol Greider)與她進行了一系列有關端粒的實驗,終於發現他們預期中合成端粒的酵素是存在的,並把這個酵素命名為端粒酶;並於西元 1985 年將結果發表於《細胞(Cell)》期刊上。
而最終在西元 2009 年的諾貝爾生理醫學獎(Nobel Prize for Physiology or Medicine)頒給了發現端粒酶的伊莉莎白.布雷克本、卡羅.格雷德與傑克.紹斯塔克三位教授。
2009年的諾貝爾生理醫學獎得主

什麼是端粒?

端粒是在染色體末端的特殊結構,由一些端粒結合蛋白(Telomere end-binding protein,TEBP)與相同序列的 DNA 不斷重複所組成。
這些相同的序列在人類上是 “TTAGGG”,正常人的端粒長度大約在 8000 ~ 10000 鹼基對(Base Pair)。
它的主要功能就是避免細胞中重要的遺傳訊息在進行細胞分裂時不會遺失,因為細胞在進行分裂時,每進行一次細胞分裂染色體末端就會縮短 25 ~ 200 個鹼基,也因為染色體末端有端粒的保護,因此細胞分裂縮短的鹼基就會發生在端粒上而不會造成重要遺傳訊息的缺失,因此隨著細胞分裂的次數越多,端粒的長度就會越來越短,當端粒短到一個臨界長度時,細胞就無法再進行細胞分裂然後走向細胞凋亡(Apoptosis)的生理機制,此細胞就會死亡。
端粒長短和穩定性決定了細胞壽命,並與細胞衰老和癌化密切相關,故有人稱端粒為分裂鐘(Mistosis Clock)。此外也有研究指出生活習慣、飲食習慣與運動都會影響端粒的長度。

端粒的長度和壽命的長短有直接相關嗎?

雖然科學家從分析人類的端粒長短發現端粒長的人壽命較長,但是端粒的絕對長度和壽命長短並無直接關係。例如老鼠的平均壽命僅 2 ~ 3 年,但端粒長度達 25~150 千個鹼基對(kilo base pair)而且變異極大。而靈長類動物,平均壽命約 45 ~ 50 歲,端粒長度約為23 千個鹼基對。

什麼是端粒酶?

生命體中有一種酵素叫做端粒酶,端粒酶在細胞中會藉由把重複序列添加到端粒上以維持端粒的長度,在一般的細胞中端粒酶的含量非常低,基本上檢測不到活性。
因此當細胞不斷進行細胞分裂後就會因為端粒長度過短導致細胞老化最終走上細胞凋亡,但經過研究發現在人體中生殖細胞、幹細胞與癌細胞中的端粒酶濃度很高,因為這些細胞必須保持高度的細胞分裂與生理活性,換句話說這些細胞可以永遠維持在細胞分裂能力與生理的最佳狀態,也就是我們所謂的長生不老。

只要能維持端粒酶的活性功能就能不斷修復端粒而延緩細胞進入老化,人就可以長生不老了嗎?

這是雙面刃。
端粒酶的活化雖可阻止細胞老化,但過度刺激活化卻可能造成細胞形成癌化,尤其在高齡人口身上加入端粒酶,更可能刺激體內癌細胞活化。還未嚐到抗老化帶來的好處,恐怕就得擔心癌症上身。

端粒酶促進劑

西元 2000 年美國一家生技公司—杰龍公司從中草藥黃芪(Radix Astragali)中分離得到了一個 TA-65 小分子當作端粒酶促進劑(主要成分為黃芪甲苷 (Astragaloside A),美國專利號為 US7846904),隨後將銷售產品權賣給 TA 科學公司(Telomerase Activation Sciences ,TA Sciences)作為保健品進行銷售。
他們在西元 2011 年所發表的小型 9 位人體實驗中,受試者的端粒長度並未增加但短端粒百分比顯著減少,表示端粒確實受到一定的影響;隨後在西元 2013 年的研究中指出 TA-65 可能具有改善免疫、心血管、代謝與骨骼的功能。
雖然在西元 2013 年冒出詐欺的官司,但是在西元 2015 年發表一篇有 117 位受試者的人體雙盲實驗中顯示,在服用產品 1 年之後,高劑量使用者的端粒長度有改善但在統計學上沒有很大的差異。

可以怎麼做

根據許多科學家研究發現,端粒的長度是一個檢視個人是否衰老很有用的衰老指標。不過衰老機制要比我們想像中的複雜,衰老表現影響了數千個基因,端粒和端粒酶的研究只是探討老化過程中的一部分而已。
與其利用端粒長生不老,我個人認為「不老」相對重要,所以提升人類「健康」的壽命是目前可以做到的事情。因為從研究發現氧化物質心理壓力睡眠不足破壞核酸的外來因素 (如長期曝曬紫外線、抽菸、酗酒等)也會造成端粒縮短,進而加速老化過程。那我們可以這麼做:
足量運動
適時紓壓
充足的睡眠
補充 omega-3 與維生素 D 並且使用地中海飲食
體重管理
至於坊間賣吃的端粒酶或端粒酶促進劑宣稱能夠抗衰老都是具有高度危險性的,你怎麼知道受到促進的是正常細胞不是癌細胞呢?做到上述就能抗衰老,才不會得不償失!
①直接吃蛋白質分子太大,吃進去過不了消化系統這一關
②有專利的效果還不明顯,那沒專利沒寫的……..
要看最完整的抗衰老介紹請看這一篇:
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參考資料:
01.維基百科/端粒
02.維基百科/端粒酶
03.伊莉莎白.布雷克本, 伊麗莎.艾波/端粒效應: 諾貝爾獎得主破解老化之祕, 傳授真正有效的逆齡養生術
04.GeneOnline News基因線上/定義老化的最佳生物標記 — 端粒 (Telomere)
05.科學Online/李冠群/端粒(Telomere)~細胞的生命時鐘-上
06.永越健康管理中心/賴思佳/解密端粒體 逆齡始於破解細胞老化之謎
07.知乎/时光派/天使还是恶魔?端粒酶究竟为我们带来了什么
08.知乎/时光派/《Science》特刊:耗时10年,只为解答你对端粒的所有疑问
09.Carol W. Greider, Elizabeth H. Blackburn,1985. Identification of a specific telomere terminal transferase activity in tetrahymena extracts. Cell 43(2), 405-413.
10.Duncan M. Baird, Jan Rowson, David Wynford-Thomas & David Kipling, 2003. Extensive allelic variation and ultrashort telomeres in senescent human cells. Nat. Genet. 33(2):203-7.
11.Joshua Denham, Brendan J O’Brien, Fadi J Charchar, 2016. Telomere Length Maintenance and Cardio-Metabolic Disease Prevention Through Exercise Training. Sports Med. 46(9), 1213–1237.
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13.Nature/Brendan Borrell/Lawsuit callenges anti-ageing claims
14.Calvin B Harley, Weimin Liu, Maria Blasco, Elsa Vera, William H Andrews, Laura A Briggs, Joseph M Raffaele, 2011. A Natural Product Telomerase Activator as Part of a Health Maintenance Program. REJUVENATION RESEARCH 14(1) :45-56.
15.Calvin B Harley, Weimin Liu, Peter L Flom, Joseph M Raffaele, 2013. A Natural Product Telomerase Activator as Part of a Health Maintenance Program: Metabolic and Cardiovascular Response. REJUVENATION RESEARCH 16(5) :386-395.
16.Laura Salvador, Gunasekaran Singaravelu, Calvin B Harley, Peter Flom, Anitha Suram, Joseph M Raffaele, 2016. A Natural Product Telomerase Activator Lengthens Telomeres in Humans: A Randomized, Double Blind, and Placebo Controlled Study. REJUVENATION RESEARCH 19(6): 478–484.
17.Kathryn Demanelis, Farzana Jasmine, Lin S Chen, Meytal Chernoff, Lin Tong, Dayana Delgado, Chenan Zhang, Justin Shinkle, Mekala Sabarinathan, Hannah Lin, Eduardo Ramirez, Meritxell Oliva, Sarah Kim-Hellmuth, Barbara E Stranger, Tsung-Po Lai, Abraham Aviv, Kristin G Ardlie, François Aguet, Habibul Ahsan, GTEx Consortium; Jennifer A Doherty, Muhammad G Kibriya, Brandon L Pierce, 2020. Determinants of telomere length across human tissues. Science 369(6509):eaaz6876.

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Jason Sun
Jason Sun
從高中畢業後想研發保健產品,大學念化學轉向生科,發現抗衰老是每個人都在努力的事。分享抗衰老知識,跟著大家不變老
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