生活壓力導致細胞壽命縮短？

韓天琪

近日據外媒報道，美國一項最新研究發現，艱苦的成長環境會對窮人產生影響。生活壓力會在他們的基因中留下長久、有害的印記，以致其DNA質量下降，早死的可能性也就越大。

美國斯坦福大學進行的一項研究調查惡劣人類生活對其DNA的影響，發現如果生活因貧窮而面臨較大壓力的話，人體主宰壽命長短的染色體端粒便會較容易因受壓而縮短，而端粒越短，人早死的可能性就越高。

端粒：細胞壽命的“有絲分裂鐘”

端粒，是存在于真核細胞線狀染色體末端的一小段DNA-蛋白質復合體，它與端粒結合蛋白一起構成了特殊的“帽子”結構，作用是保持染色體的完整性和控制細胞分裂周期。

端粒、著絲粒和復制原點是染色體保持完整和穩定的三大要素。端粒DNA是由簡單的DNA高度重復序列組成，端粒酶可用于給端粒DNA加尾，DNA分子每次分裂復制，端粒就縮短一點，一旦端粒消耗殆盡，細胞將會立即激活凋亡機制，即細胞走向凋亡。所以端粒長度反映細胞復制史及復制潛能，被稱作細胞壽命的“有絲分裂鐘”，其作用是保護染色體的完整性和控制細胞分裂周期。年輕人的端粒長度相當于8000至1萬個核苷酸。端粒隨著細胞分裂而變短，并受壓力影響。早前研究顯示，通過測試細胞中端粒的長度可準確預測一個人的壽命長短。

第二軍醫大學醫師孫學軍在接受記者采訪時表示，外界長期的壓力對DNA造成影響在理論上是有可能的，在國際學術界，DNA端粒研究的最重要成果是其與人類壽命的關系。“端粒的每一次復制都會縮短，縮短到一定程度之后，細胞就會死亡。端粒是保護DNA一個很重要的像帽子一樣的結構。”孫學軍說道。

端粒與壽命

早在2009年，憑借“發現端粒和端粒酶是如何保護染色體的”這一成果，揭開了人類衰老和罹患癌癥等嚴重疾病的奧秘的三位美國科學家伊麗莎白·布萊克本（Elizabeth Blackburn）、卡羅爾·格雷德和杰克·紹斯塔克就共同獲得了當年的諾貝爾生理學或醫學獎。

2012年，來自東英吉利大學的科研人員發現，通過測量個體的DNA預測生物體的年齡和壽命。他們以孤島上320只個體強壯的塞舌爾鶯野生種群為實驗材料，研究了他們的染色體帽長度即端粒。這個歷經20年的研究項目是首次橫跨野生種群整個生命周期測定端粒。

該項研究結果表明，不同的個體端粒隨著年齡縮短的速度存在極大差異。此外，任何年齡段，端粒越短，死亡的風險隨之增加。與實際年齡相比，端粒長度可以說是預期壽命更好的指標，極有可能成為生理年齡的指標。

“隨著時間的推移，這些端粒降解并變短，當端粒長度到達一個臨界值時，它們會引起所在細胞功能停止運作，這種機制進而阻止細胞無限制復制，最終變成癌細胞。但器官中存有這種細胞會導致其退化，最終引起器官退化、衰老并最終導致死亡。”首席研究員大衛·S·理查森博士這樣解釋道。

氧化劑攻擊端粒，如吸煙、不好的食物、身體經歷極端環境、身體上或精神上的壓力等都會引起端粒縮短。

2014年的一項研究也發現，因為社會地位低下而生活遭受長期壓力的兒童比具有優勢的同伴的端粒更短。社會地位低下等原因帶來長期壓力的個體的端粒加速縮短，可能與不良健康結果有聯系。

此外，這項研究發現，環境對端粒長度的作用受到了參與多巴胺和5-羥色胺功能的基因的調控。通過對這些神經遞質路徑的遺傳敏感度高的男孩的研究發現，來自社會地位低下環境的男孩表現出了最短的端粒，而來自優勢環境中的男孩表現出了最長的端粒。

作用機制尚待研究

在開篇提到的研究中，研究人員以密歇根、底特律為研究對象，搜集市內貧窮及中下階層的非洲裔、白人及墨西哥裔的基因進行分析。

結果顯示，底特律市內的居民無論什么種族，生活條件較差的一群，其端粒比生活在較好環境中的同齡人的端粒更短。

該研究還發現，底特律的低收入居民，不分種族，其端粒長度低于國民平均水平。研究人員表示，居住在極度貧困或種族隔離的社區確實會對人造成影響。

孫學軍解釋道，該研究只是描述了窮人的DNA端粒更短的現象，并沒有對其作用機制進行解釋。

“窮人生活環境的影響因素是復雜的，飲食、工作壓力、心理因素等應該都是變量，研究卻簡單地將其歸納為艱苦的成長環境。”孫學軍說道。

而長久印記中的“長久”如何被定義也有待進一步研究。“人體每個細胞中都有DNA，如果是永久性的傷害，這種傷害影響到的細胞應該就比較多了。如果是對生殖細胞的改變，將會影響到下一代，而對體細胞的改變更多影響的是個體本身。比如，福島和切爾諾貝利的核泄漏對DNA的影響肯定是長久性的，這與劑量、暴露在有害環境中的時間等都有關系，這個問題比較復雜，不能簡單地一概而論。”中國科學院昆明動物研究所博士生導師孔慶鵬告訴記者。

孫學軍對此表示贊同，他說：“生殖細胞的DNA端粒是會復原的，每次生育時，精細胞和卵細胞的端粒會遵循補償機制。否則的話，在年齡較大時生育孩子的生殖細胞的端粒一定比年齡小時生育孩子的生殖細胞的端粒短，可事實并非如此。”