2009年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭曉

當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月5日瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院宣布

將2009年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家

卡羅爾·W. 葛萊德爾        伊麗莎白 H. 布萊克本        杰克 W. 卓斯塔克

成就：“發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶是如何保護(hù)染色體的”

2009年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭曉：共有三名獲獎(jiǎng)?wù)撸謩e是：伊麗莎白 H. 布萊克本（Elizabeth H. Blackburn）,、卡羅爾·W. 葛萊德爾（Carol W. Greider）和杰克 W. 卓斯塔克（Jack W. Szostak）,，他們的功績(jī)是發(fā)現(xiàn)了染色體端粒及端粒酶對(duì)染色體的保護(hù)機(jī)制。讓人們知道了“端?！焙汀岸肆Ｃ浮边@兩個(gè)看似高深莫測(cè)的生理學(xué)名詞,。

“端粒”和“端粒酶”之所以引起人們關(guān)注,，是因?yàn)?，?jù)頒獎(jiǎng)?wù)叩脑u(píng)價(jià)，它們的發(fā)現(xiàn),，不僅為人類治療癌癥提供了新思路,，更有可能讓人類長(zhǎng)生不老的夢(mèng)想成真。

CCTV對(duì)諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)端粒報(bào)道

這三位科學(xué)家解決了生物學(xué)的重大問(wèn)題：在細(xì)胞分裂過(guò)程中,，染色體是如何完整復(fù)制,、又是如何避免自身退化的？這幾位獲獎(jiǎng)?wù)咭呀?jīng)證明,，染色體解決上述問(wèn)題的奧妙就在于染色體末端的端粒（telomer）以及形成端粒的酶——端粒酶,。

當(dāng)端粒變短的時(shí)候，細(xì)胞就開始老化,。相反,，如果端粒酶一直保持較高的活力，則端粒的長(zhǎng)度就能保持下去,，而細(xì)胞衰老的進(jìn)程就會(huì)被推遲,，這種情形可見于癌細(xì)胞：一類屬于永生的細(xì)胞。相比之下,，某些遺傳病的機(jī)制正是因?yàn)槎肆Ｃ赣腥毕?、從而?dǎo)致細(xì)胞受損的緣故。

本屆諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)對(duì)此予以獎(jiǎng)勵(lì)，等于宣布人類發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞生長(zhǎng)的基本機(jī)理,，這一科學(xué)發(fā)現(xiàn),，將加快人類研究全新的疾病治療方案的步伐。

那么,，端粒和端粒酶到底是個(gè)什么東西,？它們又是怎樣控制人類的生命進(jìn)程的？端粒酶與端粒之間的關(guān)系意義在哪里,？

“端?！逼鋵?shí)就是人的壽命鐘

在細(xì)胞分裂時(shí)，染色體如何完整地自我復(fù)制以及染色體如何受到保護(hù)以免于退化,。這三位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者已經(jīng)向我們展示,，解決辦法存在于染色體末端——端粒，以及形成端粒的酶——端粒酶,?！?nbsp;

端粒和端粒酶，這兩個(gè)詞對(duì)普通人來(lái)說(shuō)非常陌生,，但北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部的童坦君院士告訴記者,，實(shí)際上，在醫(yī)學(xué)界,，這兩個(gè)詞語(yǔ)并不新鮮,。

1938年9月，在美國(guó)馬薩諸塞州法爾茅斯鎮(zhèn)的伍茲霍爾海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,，著名遺傳學(xué)家穆勒發(fā)表了一個(gè)名為《染色體重置》的講演,。在講演中，穆勒提出,，末端基因一定具有某種特殊的功能,，即可以對(duì)染色體的末端起到封閉的作用,。從某種意義上講,，如果染色體不被這樣封閉，染色體就不會(huì)持續(xù)存在,。為了區(qū)別于其他的基因,，穆勒第一次采用了Telomere(端粒)這個(gè)詞。

“Telomere的字面意思是末端的部分,，翻譯成中文,，就成了‘端粒’,。也有人翻譯成‘染色體端區(qū)’,，后一個(gè)翻譯可能更易于普通人理解。”為了說(shuō)清端粒,，童坦君院士還打了幾個(gè)形象的比方,，“有人把端粒比喻成鞋帶兩頭的塑料套子，有了它,，鞋帶頭子就不會(huì)被磨損,；也有人把端粒比喻成染色體頭上的一頂高帽子，起到保護(hù)染色體的作用,?！?

端粒究竟是怎樣保護(hù)我們的染色體的呢？

端粒磨損盡了人也就死了,。

在生物的細(xì)胞核中,，有一種易被堿性染料染色的線狀物質(zhì)，它們被稱為“染色體”,。正常人的體細(xì)胞有23對(duì)染色體,，染色體攜帶著遺傳信息，它們對(duì)人類生命具有重要意義,。生命的形成發(fā)育和成長(zhǎng),，就在于細(xì)胞的不斷分裂。

“細(xì)胞的分裂是個(gè)奇妙的過(guò)程,，每一個(gè)新細(xì)胞都會(huì)完整地將染色體攜帶的遺傳信息復(fù)制過(guò)來(lái),。這個(gè)復(fù)制的過(guò)程，就是人類漸漸長(zhǎng)大的過(guò)程,。當(dāng)然,，一個(gè)人的生長(zhǎng)，不可能永無(wú)止境進(jìn)行下去,?！苯K省人民醫(yī)院老年內(nèi)科的丁國(guó)憲主任告訴記者，“早在四十年前,，細(xì)胞學(xué)家海弗列克(Hayflick)就發(fā)現(xiàn),，每一種細(xì)胞都有一定的壽命，它們?cè)诜至训揭欢ù鷶?shù)后,，就停止分裂,，趨于死亡。人的生長(zhǎng)也就停止,，死亡到來(lái),。”

而細(xì)胞之所以停止分裂,，就和端粒的磨損有關(guān),。

科學(xué)家對(duì)患有早衰綜合征的兒童的成纖維細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn),，其端粒長(zhǎng)度與正常的相比，明顯變短,，這與細(xì)胞的復(fù)制能力降低相一致,。另一種遺傳疾病——唐氏綜合征，已被認(rèn)定為早老樣綜合征,，通過(guò)對(duì)唐氏綜合征患者外周血淋巴細(xì)胞的檢測(cè),，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，其端粒的磨損程度是同齡正常人的三倍之多,。

對(duì)這些病癥以及其他加速衰老病例的深入研究,，證明人的衰老，的確和端粒的磨損有著密切的關(guān)系,。

因此,，當(dāng)人類從胎兒到兒童，再到成年老去,，在外表和器官老去的同時(shí),，掌管生命長(zhǎng)度的端粒，也在不知不覺中耗盡,。

人體器官衰老的速度為什么不一樣 ,？

正常人二倍體成纖維細(xì)胞在體外培養(yǎng)是隨代數(shù)的增加，細(xì)胞中的端粒以一定的速率縮短,，DNA每復(fù)制一次,，端粒就縮短一段。人體的其他細(xì)胞,，例如血細(xì)胞與皮膚細(xì)胞端粒長(zhǎng)度也隨著年齡的增加而縮短,。例如，每增加一歲,，外周血淋巴細(xì)胞端粒長(zhǎng)度平均縮短35bp(堿基對(duì),，它常被用來(lái)衡量DNA和RNA的長(zhǎng)度)。

人體的細(xì)胞一般有大約10000bp,，總的看來(lái),，對(duì)于處在復(fù)制狀態(tài)的體細(xì)胞而言，其端粒丟失的速度在體外平均為30-200bp/次細(xì)胞群分裂,，在體內(nèi)約為10-50bp/年,。當(dāng)端粒被磨損耗盡時(shí),，染色體失去了保護(hù)傘,，細(xì)胞也就死了?！安煌募?xì)胞,，端粒縮短的速率不盡相同。這也能很好地解釋,，為什么人體的各個(gè)器官衰老的速度會(huì)有差別,。”

當(dāng)然,，端粒與染色體之間的關(guān)系也意味著,，如果在細(xì)胞分裂的過(guò)程中，端粒能夠得到保護(hù)并被及時(shí)修復(fù),，維持原來(lái)的長(zhǎng)度,，染色體就永遠(yuǎn)充滿活力，而人就能永遠(yuǎn)活下去,。

這個(gè)夢(mèng)想有可能實(shí)現(xiàn)嗎,？怎樣才能修復(fù)受損的端粒呢？

端粒酶可以讓端?！皥?jiān)固耐磨”,。

科學(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞中存在一種特殊的逆轉(zhuǎn)錄酶——端粒酶,。端粒酶是一種核糖核蛋白,，它是以RNA為模板合成DNA的酶。端粒酶的存在,，能夠修補(bǔ)DNA復(fù)制的缺陷,，讓端粒不會(huì)因細(xì)胞分裂而有所損耗，使得細(xì)胞分裂的次數(shù)增加,。因此,，細(xì)胞中的端粒酶越活躍,，端粒的長(zhǎng)度就越能維持,。

科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，似乎為人類的醫(yī)學(xué)研究指明了一個(gè)方向：如果讓細(xì)胞中的端粒酶永遠(yuǎn)保持活力,，人類長(zhǎng)生不老的夢(mèng)想就有可能實(shí)現(xiàn),！