簡易白話版解釋！！！

端粒是染色體末端的DNA序列，衰老的原因是細胞不再分裂，細胞之所以停止分裂，是因為受到端粒長短的限制。細胞每分裂一次，端粒就會縮短一點，端粒越短，人衰老的越快。端粒好比是鞋帶末端的小塑膠頭，一旦它被磨損掉，你的鞋帶就會開始磨損。

端粒可以比作是這個DNA的“帽”。它被稱為非必需的，因為它沒有任何基因，因此不形成任何蛋白質。它是為了防止染色體末端粘在一起。

正常情況下，細胞平均可分裂50次，分裂的週期大約是2.4年，但由於工作壓力、環境汙染、自身代謝所產生的自由基等影響下，使得端粒加速老化提前縮短，細胞的分裂速率以及代謝速率也會逐漸減緩，當端粒縮短到臨界水平時，其末端形成保護蛋白複合物的蛋白質就不能與端粒序列結合，也就不能再發揮它們在染色體末端封頂的作用。此時，細胞會失去再分裂的能力，最終出現衰老死亡。

端粒酶可以控制端粒長度，增加細胞分裂次數

端粒酶是人體內一種特殊的具有逆轉錄活性的核糖核蛋白聚合酶，它可以透過從頭新增TTAGGG重複序列到染色體末端來延長端粒，增加細胞的分裂次數，從而使細胞具有無限增殖的能力。簡單來說，端粒酶能把縮短的端粒再重新延長一部分。

2009年，憑藉發現“端粒和端粒酶是如何保護染色體的”這一研究成果，伊麗莎白·布萊克本、卡羅爾·格雷德和傑克·邵斯塔克三位科學家獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。

總結：保護好端粒 就能延緩衰老

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有關係，但不知道有多大關係。人體內人們發現細胞分裂次數越多，個體越衰老，隨著端粒酶活性減弱，端粒越變越短。但如果說端粒長度就代表了壽命長短，那很容易找到凡例：小鼠端粒比人長，而且幾乎不易變短。但小鼠活到三年都是彭祖級別的壽命了。所以端粒怎麼與壽命相關，不清楚。

有一定的關係，為什麼這麼說那？因為端粒鍾學說認為端粒隨細胞分裂的不斷縮短為衰老的主要原因。那麼什麼是端粒鍾學說那？1990年，C.Harley等用人工合成的（TTAGGG）3(人的染色體端粒序列)，測定了不同年齡段人成纖維細胞中的端粒長度，結果發現端粒的長度隨年齡增長而下降。體外培養的成纖維細胞中，端粒的長度也隨分裂次數的增加而下降。在這些研究發熱基礎形成了細胞衰老的“有絲分裂鍾”學說，也成為“端粒鍾學說”。

端粒（telomere）是染色體末端的一種特殊機構，其DNA由簡單的蟬聯重複序列組成。前文我們提到了人的染色體端粒由TTAGGG/CCCTAA重複序列組成。在細胞分裂過程中，由於端粒不能為DNA聚合酶完全複製而逐漸變短，除非有端粒酶的存在。端粒酶是一種由RNA和蛋白質組成的核糖和蛋白酶，常見於生殖細胞和腫瘤細胞中，而正常的體細胞中則缺乏端粒酶或端粒酶活性很低。

回到端粒鍾學說，這個學說認為，正常情況下，隨著細胞的不斷分裂，染色體不斷分裂，染色體末端的“端粒”會逐漸縮短，當端粒縮短到一定程度時，細胞增殖停滯，發生細胞衰老。比如克隆羊多利，由於其細胞中端粒的長度較同齡羊短20%，這就造成了它的提前衰老。很多研究表明，端粒的長度的確與衰老有密切的關係。目前將端粒的縮短誘發的衰老稱為複製性衰老。

但是也有不支援這個學說的研究報道，在二倍體的倉鼠胚細胞分裂的各個階段，細胞始終表達端粒酶，其長度亦保持恆定，然而經過20-30代的分裂後，細胞仍然進入衰老；某些小鼠終生保持較長的端粒，但並沒有獲得較長的壽命。特別是剔除端粒酶基因的小鼠，在其前5代中，並沒有觀察到相應的表型變化（如壽命的縮短）。

所以，目前人們根據端粒與端粒酶在細胞衰老上的研究成果，可以將細胞衰老劃分為兩大類：一是與端粒、端粒酶有關的複製性衰老；另一種是氧化應激誘導的非端粒依賴性衰老，也被稱為早熟性衰老。有學者認為，某些終生保持較長端粒的衰老即屬於氧化應激誘導的非端粒依賴性衰老。

端粒和衰老的確被認為有很大的關係，這是當前科學醫學界的熱門話題。

端粒是細胞染色體末端的一小段DNA片段，它的作用是維持染色體的穩定。由於作用機制比較複雜，我們這裡用非常通俗的語言來描述。

簡單來講，人體內的細胞每分裂一次，端粒就會縮短一點。一旦端粒消耗殆盡，細胞就無法再分裂，走向死亡。

我們知道，人體本身就是由一個受精卵細胞分裂而來，人的生長、發育、活力、衰老、甚至壽命都與細胞分裂關係密切。因此，端粒的長度也被認為是延緩衰老或延長壽命的重要因素。

那有沒有不會縮短的端粒呢？有的。科學家發現，細胞中有一種“端粒酶”，它可以修復延長端粒，讓細胞永遠複製下去。但是在人體中，只有造血細胞、幹細胞、生殖細胞中才可以偵測到具有活性的端粒酶，其它細胞是沒有的。但惡性腫瘤細胞卻具有高活性的端粒酶，所以惡性腫瘤細胞是“不死”的。

好了，我們可以總結一下了：人體會衰老死亡是因為細胞不再分裂、細胞不再分裂是因為端粒“磨損殆盡”、修復延長端粒需要端粒酶、而絕大多數人體細胞中沒有端粒酶。

大概就是這麼個意思吧！

需要說明的是，關於端粒和衰老的關係，目前還只是一個“理論”，並沒有成為“定論”。所有的研究也還在實驗室階段，動物實驗都很少。如果有誰打著端粒的概念推銷抗衰老產品，那百分百是騙子。

有，而且有很大關係！

端粒縮短促進衰老

衰老有很多因素，自由基、突變積累、一次性體細胞等因素，其中端粒是一個重要因素。而因研究端粒和端粒美對染色體的保護機制，三位科學家獲得諾貝爾獎，這使得端粒更是名聲大噪。

體細胞每複製一次，端粒就會縮短，當縮短到一定程度的時候染色體就會觸發細胞死亡機制，進而引起衰老。也就是說端粒縮短會促進衰老。

衰老也會促進端粒縮短

隨著人體衰老，自由基傷害會增加，而這會加速端粒縮短；近期研究表明，NAD+有助穩定端粒長度，而隨著衰老NAD+水平也會降低，這會導致端粒縮短。

綜上所述

端粒縮短會加速衰老，衰老也會加速端粒縮短，端粒縮短和衰老是相互促進的過程。

如何維持端粒長度？

幹細胞、生殖細胞和90%的癌細胞的端粒酶都是啟用的，可以保持端粒不斷，從而處於一種“永生”狀態。而體細胞的端粒酶是被抑制的，因此體細胞的端粒持續縮短。

由於端粒酶分子量大，且是蛋白質，無法進入細胞，所以補充端粒酶是無用的。但可以補充一些端粒酶啟用劑，從而保持端粒長度，TA-65(藥物臨床階段）NAD+都是端粒酶啟用劑，後面我會持續科普更多端粒酶的相關內容。

眾所周知，端粒的長度可以提供細胞壽命的一些指示。因此，端粒和老化是相互關聯的。

你有沒有想過人類為什麼變老？我們有很多關於衰老和死亡的神話和民間知識，但很少侷限於科學發現。嬰兒出生後，人體會不斷髮生著特定的變化，不斷推動它進入下一個生命階段。幾項研究發現端粒和衰老之間的關係，但它們有什麼聯絡呢？我們來看看吧！

圖注：伊麗莎白·布萊克本是2009年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者。

諾貝爾分子生物學家伊麗莎白·布萊克本曾經說過，生命就是”活在刀刃上”。早在1984年，她就發現了人類染色體的一些小部分。她描述染色體的這些段的重要性，解釋說，如果它們存在太多，那麼它們可能表明疾病的存在。另一方面，如果這些部分太小，那麼衰老跡象將是顯而易見的。因此，生命就像"活在刀刃上"。

這位生物學家主要談論端粒和端粒酶的活性，她於2009年獲得諾貝爾獎。人體的幸福取決於這種酶能夠維持的平衡。如果這種酶的量增加超過一個特定的限制，它導致形成異常細胞型別。

圖注：在顯微鏡下觀察的洋蔥細胞什麼是端粒？

事情回到你的高中時代。當老師們讓你在顯微鏡下觀察洋蔥細胞時，你可能會注意到每個細胞中間有一個點。這個點被稱為一個原子核，如果細胞被認為是一個公司，它本質上是老闆。細胞還有其他的"僱員"，這被稱為細胞器。其中一個存在於細胞核中的細胞器是染色體。

這個詞聽起來可能很熟悉，或者可能是"家族"，因為染色體與遺傳關係如此密切。在某個時候，你可能因為遺傳會收到讚美，因為你看起來像你的父母的一個或兩個。你爸爸可能告訴你，這是因為基因遺傳導致的。這些基因是染色體上的“居民”，不僅如此，染色體也可以被理解為DNA的緊密“繩索”，它指示細胞做什麼。

圖注：端粒的位置和壽命的變化

然而，端粒是從哪裡來的呢？嗯，端粒可以比作是這個DNA的“帽”。它被稱為非必需的，因為它沒有任何基因，因此不形成任何蛋白質。它防止染色體末端粘在一起。然而，需要注意的一點是，每次細胞分裂時，端粒序列的一小部分都會斷裂。

海夫利克極限是多少？

為了理解這個部分，讓我們考慮細胞分裂的整個過程。當細胞分裂時，子細胞被提供一組遺傳物質。在這種情況下，在DNA的複製被處理後，這個端粒的一小部分會耗盡。理解這個概念的一個更直接的方法就是考慮切蛋糕的例子。每次你試圖進一步在一個群體之間分裂它，一些部分以麵包屑的形式被浪費。

圖注：細胞分裂類似切蛋糕，每次都會在端粒出現損失，如麵包屑。

現在，當進一步的細胞分裂發生時，甚至更多的端粒序列將被剪掉。這些序列出現在DNA末端的原因在於它們提供了保護。在每個複製週期後，是序列被剪斷。這樣，DNA就免受損傷。當端粒長度達到最短極限時，就會啟動DNA損傷反應。這種反應傾向於保護DNA免受損傷，現在端粒已經變得如此短。

DNA損傷反應啟動後，細胞失去進一步分裂的能力。在科學術語中，這個階段被稱為衰老。

海夫利克限制是細胞在失去分裂能力之前可以經歷的分裂週期數。一般來說，細胞的海夫利克限制約為50-52。

圖注：端粒酶與癌症什麼是端粒酶？

細胞的有限複製能力推動細胞衰老，從而與人類衰老相對應。但是，有一種細胞型別通常不遵循這種現象。由於一種叫做端粒酶的酶，幹細胞繼續具有相對較高的海夫利克限制值。在每次複製後，這種酶不斷新增序列的丟失部分。如果我們在常規體細胞的細胞分裂能力與其分裂數之間繪製一個圖形，那麼曲線將是向下的。然而，如果為幹細胞繪製了相同的圖，則由於端粒酶，它出來是一條平行於x軸的直線。

結論

諾貝爾物理學獎獲得者分子生物學家伊麗莎白·布萊克本，試圖透過用生命在刀刃上平衡的描述來使她的發現更有趣，這種描述沒有錯。端粒的功能聽起來很微妙，但它們在細胞的日常功能中具有極其重要的意義。DNA中端粒片段的長度不僅使我們瞭解了個體的壽命，還提供了一些有關疾病的其他線索。