保護染色體的末端，避免磨損或者彼此粘連，從而避免生物遺傳信息被破壞或者被擾亂，就比如鞋帶兩端的塑料頭的作用。
控制細胞“壽命”—細胞分裂的次數[1]。我們的皮膚細胞、血細胞、骨骼細胞和其他一些活躍的細胞，需要經(jīng)常更新，都需要通過(guò)細胞的分裂來(lái)實(shí)現。細胞每分裂一次，端粒就變得更短。正常情況下，細胞只能分裂大概50-70次左右。當他們變得太短時(shí)，細胞不再分裂，變得不活躍、衰老甚至死亡。
端?？s短的過(guò)程和人類(lèi)的衰老、癌癥的發(fā)生或者高死亡風(fēng)險相關(guān)，所以端粒曾經(jīng)被稱(chēng)為“炸彈引信”。而端粒酶，就在防止端粒變短的過(guò)程中扮演了重要角色。
細胞在分裂的過(guò)程中，端粒酶將端粒缺失的核酸堿基對加回端粒末端，從而維持端粒的長(cháng)度，防止其損耗太多。
但是，在增殖活躍的細胞里，隨著(zhù)細胞重復的分裂，時(shí)間的推移，端粒酶自身也在被不斷消耗甚至失活，于是無(wú)法阻擋端粒變得越來(lái)越短，最終細胞走向衰老。而增殖不活躍的成熟細胞，如心肌細胞，正常情況下端粒酶基本沒(méi)有活性。
研究發(fā)現，端粒與衰老過(guò)程密切相關(guān)，端粒越短意味著(zhù)壽命越短。在60歲以上的老人中，有較短端粒的人死于心臟病的幾率是常人的3倍，死于感染性疾病的幾率是常人的8倍。端粒的過(guò)快縮短，還與早衰、嚴重感染、白血病、腸道疾病、肝硬化、肺纖維化、早白發(fā)、禿頂、傷口愈合延遲、皮膚斑點(diǎn)、骨軟化、學(xué)習記憶障礙、動(dòng)脈硬化、高血壓、糖尿病等多種異常情況有關(guān)。
可喜的是，人們已經(jīng)通過(guò)一些動(dòng)物試驗，通過(guò)喚醒已經(jīng)停止工作的端粒酶來(lái)延緩衰老。有試驗證明，缺乏端粒酶的轉基因老鼠，會(huì )早老，同時(shí)患上與衰老相關(guān)的骨質(zhì)疏松、糖尿病等疾病。神奇的是，失活的端粒酶如果被某種方式喚醒，一段時(shí)間后，老鼠恢復了健康，脾、肝、腸等器官也停止了繼續退化；此外，每月一次的端粒酶脈沖可以逆轉大腦的老化。
當細胞癌變后，分裂很快，端粒變得非常短，按理說(shuō)，這些細胞會(huì )走向死亡。但是很多時(shí)候，這些細胞可以通過(guò)制造很多端粒酶來(lái)防止端粒變得更短，從而逃過(guò)死亡。很多癌癥細胞的端粒較短，包括胰腺癌、骨癌、前列腺癌、膀胱癌、肺癌、腎癌和頭頸部癌。因此，檢測端粒酶是診斷癌癥的方法之一。這個(gè)時(shí)候，如果科學(xué)家們研究出阻斷端粒酶的活性的辦法，就可以使癌細胞衰老死亡，從而戰勝癌癥。
如果端粒酶使癌細胞永生化，那么端粒酶是否可以避免正常的細胞衰老呢？我們是否可以通過(guò)用端粒酶來(lái)保持端粒的長(cháng)度，從而延長(cháng)壽命呢？如果這樣，會(huì )不會(huì )增加患癌的風(fēng)險呢？
科學(xué)家們目前仍然不能確定。不過(guò)，他們現在已經(jīng)可以在試驗室里面用端粒酶來(lái)讓人類(lèi)細胞超過(guò)正常細胞的分裂限度而又不癌變。如果我們用端粒酶來(lái)“永生化”人類(lèi)細胞，我們就能得到很多細胞用于移植：包括用可以分泌胰島素的細胞來(lái)治療糖尿病、用肌肉細胞治療肌肉萎縮癥等等。
去年BioViva公司的美女CEO接受了全球首次端粒酶基因治療，據說(shuō)把她的免疫細胞的端粒長(cháng)度增長(cháng)了相當于20年消耗的量[2]。但是這種端粒長(cháng)度在一類(lèi)細胞里的改善是不是真能提高她的免疫力，從而改善全身機能、延長(cháng)壽命，是一個(gè)難以驗證的問(wèn)題。更不用提仍有很多其他研究者詬病這種治療潛在致癌的高風(fēng)險了。
目前人們還沒(méi)有研究出逆轉端粒酶活性的藥物。但至少從現在開(kāi)始，我們可以從飲食、環(huán)境、生活方式、鍛煉等外在因素著(zhù)手，來(lái)改善端粒酶的狀態(tài)[1]。
影響端粒長(cháng)度的最根本的因素又是什么呢？有科學(xué)家經(jīng)過(guò)多方的考證和數據收集，發(fā)現遭受長(cháng)期慢性壓力的人，端粒比同等生活、社會(huì )和年齡背景條件下的人更短，端粒酶活性更低。尤其是孕期遭受的壓力，對端粒酶的影響還會(huì )從母體遺傳到下一代。高壓力人群與壓力輕的人群端粒長(cháng)度的差異可能相當于10年的壽命長(cháng)度。
壓力帶來(lái)的腎上腺皮質(zhì)激素激增、加劇氧化應激及炎癥等因素直接損傷端粒酶可能是部分原因。
那我們該如何通過(guò)自身的努力來(lái)保護端粒呢？最根本的方法是減小身心的壓力。最直接減壓的方法是冥想。2009年通過(guò)端粒研究獲得諾貝爾醫學(xué)或生理學(xué)獎的Elizabeth Blackburn教授與加州大學(xué)三藩市分校的衰老、代謝、和情緒研究中心的主任Elissa Epel教授的合作研究發(fā)現：受試人群練習一段時(shí)間的冥想后，端粒酶的活性明顯增高，端粒長(cháng)度幾年后有所延長(cháng)。
原因可能在于冥想讓心理減壓，從而減緩端粒的損耗；此外，冥想可以降低血壓，增強免疫力、防止抑郁，即使是短期的冥想課程也可以帶來(lái)大腦的結構性變化。
吸煙對端粒長(cháng)度和衰老有不良影響。吸煙產(chǎn)生的過(guò)度氧化應激反應加速端?？s短。在吸煙人群的白血細胞中做的研究發(fā)現吸煙與端?？s短成劑量相關(guān)的聯(lián)系，也就是說(shuō)吸煙越多，端粒就隨吸煙的嚴重程度越來(lái)越短。有估算說(shuō)如果每天吸一包煙，每年端粒減少25.7-27.7個(gè)堿基對；如果按這個(gè)劑量吸40年的話(huà)，就相當于7.4年的壽命！因此，珍愛(ài)生命，遠離煙草。
肥胖也能增加氧化應激，從而加劇端?？s短。一項研究發(fā)現，體質(zhì)指數超標的女性比同齡體重正常女性的端粒長(cháng)度要短。估算認為，長(cháng)期肥胖所導致的端粒受損相當于8.8年的壽命長(cháng)度。
飲食的因素與端粒長(cháng)度的關(guān)系也有一定的研究?？傮w來(lái)說(shuō)，與端粒長(cháng)度呈正相關(guān)的營(yíng)養素包括：膳食纖維、omega-3脂肪酸（如DHA）；吃富含這些營(yíng)養素的食物，如蔬菜、水果和魚(yú)類(lèi)的人端粒長(cháng)度比吃得少的同齡人要長(cháng)。除此以外，限制熱量，在動(dòng)物實(shí)驗里也有維持端粒長(cháng)度的作用。不過(guò)，需要點(diǎn)明的是，這些營(yíng)養素和飲食方式的好處不單單是延長(cháng)端粒，也有降低氧化應激、減少慢性炎癥、控制代謝通路活性等作用。
一項對運動(dòng)時(shí)長(cháng)與端粒長(cháng)短的臨床研究表明兩者有緊密的聯(lián)系。在老鼠實(shí)驗中，運動(dòng)提高端粒酶的活性，同時(shí)抑制幾個(gè)凋亡蛋白如P16和P53的表達。有趣的是，運動(dòng)員中提取的白細胞端粒酶的活性比非運動(dòng)員要高。這些實(shí)驗都說(shuō)明了體育鍛煉也是保護端粒、延緩衰老的有效方法。
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端粒是DNA的計時(shí)沙漏——端粒的縮短，預示衰老的進(jìn)程；端粒酶的活性決定端粒的長(cháng)短；端粒、端粒酶與壽命長(cháng)短息息相關(guān)。
怎樣逆轉歲月卻不提高癌癥的風(fēng)險？利用端?？顾ダ?，需要用好端粒酶這把雙刃劍。
最基本的，往往是決定性的。管理壓力、遠離煙草、控制體重、合理膳食、適度鍛煉，5大黃金生活方式準則，都是影響端粒長(cháng)短的關(guān)鍵因素，也是健康生命的“終極”保護。
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[1] Shammas MA, Telomeres, lifestyle, cancer, and aging, Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2011 Jan; 14(1): 28–34.
[2] Grens K, First Data from Anti-Aging Gene Therapy, The Scientist, 2016, http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/45947/title/First-Data-from-Anti-Aging-Gene-Therapy/
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