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长生不老不是梦:2009年诺贝尔医学奖问世

诺贝尔医学奖是诺贝尔系列大奖中第一个公布和颁发的奖项。每次医学奖的问世,都意味着人类在战胜疾病、延长寿命的道路上又迈进了一大步。

2009年诺贝尔生理学或医学奖揭晓:共有三名获奖者,分别是:伊丽莎白 H. 布莱克本(Elizabeth H. Blackburn)、卡罗尔·W. 葛莱德尔(Carol W. Greider)和杰克 W. 卓斯塔克(Jack W. Szostak),他们的功绩是发现了染色体端粒及端粒酶对染色体的保护机制。

 伊丽莎白 H. 布莱克本        卡罗尔·W. 葛莱德尔          杰克 W. 卓斯塔克

 

     出生于澳大利亚的伊丽莎白·布莱克本、出生于英国的杰克·卓斯塔克和卡罗尔·葛莱德尔共同夺得这笔1000万瑞典法兰(约合142万美元)的奖项。

     这三位科学家解决了生物学的重大问题:在细胞分裂过程中,染色体是如何完整复制、又是如何避免自身退化的?这几位获奖者已经证明,染色体解决上述问题的奥妙就在于染色体末端的端粒(telomer)以及形成端粒的酶——端粒酶。

     承载着各种基因的DNA分子就象一根长长的细线,并依一定规则扭曲成染色体,而端粒就象一顶帽子那样覆盖在染色体末端。伊丽莎白·布莱克本和杰克·卓斯塔克发现,由于端粒上有独特的DNA序列,从而能防止染色体的退化。卡罗尔·葛莱德尔和布莱克本还分离出端粒酶,即合成端粒DNA所需要的一种酶。他们的发现解释了染色体末端是怎样得到端粒的保护,而端粒是在端粒酶的作用下形成的。

(特定荧光下看到的染色体与端粒电镜图片)

     当端粒变短的时候,细胞就开始老化。相反,如果端粒酶一直保持较高的活力,则端粒的长度就能保持下去,而细胞衰老的进程就会被推迟,这种情形可见于癌细胞:一类属于永生的细胞。相比之下,某些遗传病的机制正是因为端粒酶有缺陷、从而导致细胞受损的缘故。本届诺贝尔生理学及医学奖对此予以奖励,等于宣布人类发现了细胞生长的基本机理,这一科学发现,将加快人类研究全新的疾病治疗方案的步伐。

     用一句话说,布莱克本、葛莱德尔和卓斯塔克三位科学家所取得的科学发现,让我们得以从新的角度去了解细胞,进一步阐明了产生疾病的机理,加快了人类研发新的疾病治疗方案的进程。

     医学奖一直都是诺贝尔奖第一个颁发的奖项,这是诺贝尔奖的传统,而科学奖、文学奖和和平奖则是1901年才开始设立的,是火药发明家及商人阿尔弗雷德·诺贝尔本人的遗愿。

 

     知识链接:从染色体末端不断磨损的现象中寻找衰老的线索

     (《纽约时报》记者采访布莱克本的部分对话,原文刊登于2007年7月3日《纽约时报》)

     问:端粒和端粒酶都是些什么东西?

     答:端粒就是细胞内的染色体上的一个保护罩。染色体包含有遗传信息。端粒就是一种缓冲地带,就象鞋带扣一样,如果这个部分松脱了,鞋带也就更容易磨损。

     端粒酶就是一种酶,其作用就是负责修复端粒,使其保持一定的长度,不至于因磨损而逐渐变短。当染色体末端出现磨损的时候,端粒酶就开始发挥作用,对磨损的部分加以修复。

     在人类体内,随着人的长大成熟,端粒就会开始慢慢老化,这样一来,问题就变成了:这要紧吗?是的,这个问题确实很要紧,而且我们已经越来越深刻地认识到,这个问题很要紧。

     问:端粒长度和人的精神压力两者有没有什么关系?

     答:我在我的实验室里已经发现,人的心理压力确实会加快细胞的老化,这从染色体末端即端粒的损耗程度上可以看出来。

     几年前我就和专门研究长期精神压力问题的心理学家艾丽莎·爱佩尔博士座谈过,她问过我:“精神压力对细胞老化有影响吗?”长期以来,人们总能观察到这样的现象:经受强大精神压力的人都容易疲劳,看起来也很憔悴,对吧?

     于是,艾丽莎就设计了这么个实验,试验中我们把那些做妈妈的女人分成两组,其中一组女人的孩子身体健康,各方面都正常,另一组女人的孩子患有慢性病。实验过程中这两组女人的生理指标和心理指标都有专门监测,结果我们发现,在那组经受着精神压力的女人里面,照顾慢性病孩子的时间越长,端粒酶水平就越低,且端粒就越短。

     这是我们第一次清清楚楚地看到非遗传因素所带来的因果关系。基因对端粒酶水平是起了一定作用,但这个实验所观察的并非基因的问题,这完全是身体以外的因素对身体带来的影响,其影响的结果就是端粒的自我修复水平。顺便说一点,我们也看到那些需要照料痴呆性丈夫的女人有类似情况。

     问:这能作为身、心两者存在关系的证据吗?

     答:这确是证据,除此以外还有别的证据。科研人员已经发现,大脑不仅会直接把某些神经信号发送到心脏和其他内脏,还会送给体内的免疫器官,这是千真万确的事实。这种情况也同样说明大脑对身体是有影响的。

     发现端粒酶水平与精神压力性疾病之间的关系,只是我们对这些做妈妈的人的研究结果之一。我们对心血管疾病的某些指标——包括血脂水平、肥胖证等等——也进行过分析,结果发现患有这些病症的女性,其端粒酶水平也较低。

     我们还考察过端粒与癌症之间的关系,当染色体末端开始出现损毁的时候,含有受损染色体的细胞是否还能正常复制呢?对此我们还没有弄清楚。我们已获得的一些发现还没有公开发表,因此这里不方便透露什么,不过我们确实已经发现了某些端倪。

     (江天梦 辑译)

【本文翻译仅为外语学习及阅读目的,原文作者个人观点与译者及译言网无关】

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评论

      谢谢您的推荐!让我们共同关注本届诺贝尔生理学奖对于预防衰老、治疗疾病的科学意义和现实意义!

      这个医学奖的重大现实意义,在于获奖者从DNA水平上发现了身与心两者的有机联系,可以说这次诺贝尔奖与任何人都有直接关系。至于能否真的让人类实现长生不老的愿望,只能说扫清了第一个障碍而已……人终归不能胜天。

      恩 很有价值的发现 想起了七八年前胡杨博士关于基因的讲座 说到端粒对细胞衰老机制的重要作用 端粒是DNA末端重复性的片段 细胞每分裂一次 端粒就损失一段 端粒没有了 有丝分裂就不能继续进行 于是细胞衰老死亡 对人类而言 有丝分裂只能进行50-60次 所以延年益寿的途径大致有两条,一是降低有丝分裂的速率,二是促进端粒的合成。讲座中还提到,目前唯一有确切实验证据可以延缓衰老的方法就是节食,还给大家展示了实验中两组小白鼠的对照,解释说节食可以降低有丝分裂的速率,因而可以降低端粒的损耗,另外也提到端粒酶,但是其活性机制尚不清楚。

      另外,很早的时候我就关注到下面的这个情况,“科学家经反复测算得出:发现动物寿命为生长期的5~7倍。若按这个规律去计算,人的生长期为16~25年,人的寿命:16×7=102至25×7=175岁之间。也就是说,如果你18岁,发育成熟,你的自然寿命应该是126岁,如果你21岁发育成熟,你的寿命应该是147岁。”人目前的平均寿命大概在70——80岁左右,远远低于自然寿命,我想原因有两个:一是野生动物总是处于饥饿和半饥饿状态,降低了有丝分裂的速率,二是它们没有人类在社会当中的压力,保护了端粒。所以要想延年益寿,还要跟大自然取经。

      呵呵,美美大同不愧是学生物的,谢谢你的捧场!真希望大家能和你一样,把有关长寿科学机制的知识或日常生活、文史类文献中提到的长寿事例奉献出来,大家共享。我觉得Charlie Fong推荐本文后用的题头没有较好反映本文内容。

      我也想到一次在TVB Pearl的Discovery节目上看到关于长寿动物的特征:少吃少动,如乌龟、树獭等,都是长寿之王;而食量大、动作快等“能耗大”的动物,则往往寿命短,如马、鼠类、鸟类等。今天看来,这一切应该都合细胞分裂速度的快慢有直接关系,同时也解释了往往生活简朴、心无旁骛的老和尚为何比一般人长寿,呵呵。

      呵呵 谢谢江老师鼓励!我想人恐怕和动物还稍有不同,人可以少吃,但不能少动,因为人是生活在复杂的社会当中,而动物不是,所以人多数都是意外死亡,或者是病死的,极少有老死的,在这种情况下谈自然寿命几乎没有意义。而即便是生病,据说也有七成甚至更多的疾病属于心身疾病,就是由不良的心理状态引发的疾病,这跟动物是不同的。所以人可以少吃,但不能少动,现在的情况是人吃得多,动得少。我想,适量运动有三大好处,首先是提高心理的健康程度,这样可以有效预防心身疾病;其次是提高力量、柔韧等身体素质,增强免疫力,拒绝疾病侵袭;最后是减少肥胖,肥胖本身会带来大量问题。

      动物也有身心相关性啊。据研究:用刀杀的猪和用电击杀的猪,肉质有所不同,就是这个道理。同意你说得适量运动的三大好处,的确有益于健康和长寿,但剧烈运动、为运动而运动就不同了。

      遗憾的是,身心关系问题,尽管在我国有普遍认识,但还没有“科普”到科学方法上来。也不知道中国科协是干什么吃的?呵呵

      同意同意 说得真好!“也不知道中国科协是干什么吃的?”几年来我一直有这个疑问,昨晚路过中国科学技术出版社(又名科学普及出版社)那栋白楼我还在想这个问题,这帮人究竟干什么吃的???如果科普工作能够出彩,不知道能创造多么巨大的生产力!其实也不只是科协的事情,大部分政府机构都有类似的问题,大街上走不了多远就是一个什么什么部,到处都是,可他们干了什么,却怎么也看不见。精兵简政了十几年,人一个没“减”少,反而不停地壮大起来,同时呢,该管的事情又又纷纷不管了,推给社会、社区承担,无语。。。

      楼里面的人都不相信科学,靠他们怎么能让别人相信科学啊?

      实际上从中国的教育情况就可以知道了,你说教育部有那么多教育学的专家跟学者怎么看不到中国教育模式的问题呢?你说中国大学的水平垃圾培养出来的都是饭桶,那么那些外国留学回来总有点水平吧。可是现状如何大家都知道了,中国情况复杂这个理由实在说不通啊,难道中国人的大脑构造跟世界其他人类都不同。除了他们根本就不信教育学什么的,我实在想不出有其他理由来解答这个问题了。

      楼里的人也不是不相信科学,只是不懂科学。中国的教育、卫生、科技……若干领域,那些问题简直是罄竹难书,就不说了,引用推荐本帖的Charlie Fong在隔壁帖子说的两个字:淡定。此处加俩字:从容。对待中国的问题,此方最好。唯一能做的:近自己所能,做点儿什么,不为谁,也用不着为谁,为自己的良心和价值,足矣。就象拙文,咱看到诺贝尔奖,除了也和大家有同样的感慨之外,抓紧搜索这么一点点知识链接,翻译出来,有造化的人看到了,也懂了,也应用了,就行了。包括楼上各位热心网友在内,咱这个临时团体的作用也就相当于一个小小的科协了,不好意思啊,还借用它这个名称,实际上就是在做科普的意思,呵呵。

      尽自己所能,做点儿什么,不为谁,也用不着为谁,为自己的良心和价值,足矣。

      对 说得没错 这样的心态真好 学生学习了