定義老化的最佳生物標記— 端粒(Telomere) | 美容美髮公開資訊

2018年12月28日—為甚麼我們需要端粒呢?首先要先解釋DNA複製時的末端問題(Endreplicationproblem)。細胞要分裂，就需要DNA的複製，DNA聚合酶在 ...

長壽一直是人類的夢想，而如何延緩老化，更是許多學者專家持續不斷研究的議題。人們常用身體感受與外觀改變來定義自己是否老化，缺乏一個標準去得知老化的程度，而端粒就是那最佳的生物標記 (Biomarker)。

1941 年，一位美國的細胞遺傳學家 — Barbara McClintock 偕同他的研究夥伴發現了端粒，也在 2009 年時共同榮獲了諾貝爾生醫獎的殊榮。端粒位於染色體的末端，他就像是鞋帶末端的塑膠套保護棉線不鬆開一樣，保護了染色體的完整性。

為甚麼我們需要端粒呢 ? 首先要先解釋 DNA 複製時的末端問題 (End replication problem)。細胞要分裂，就需要DNA 的複製，DNA 聚合酶在合成新股 DNA 時必須要符合 3’ 端到 5’ 端的順序，但 DNA 兩股的方向是相反的，因此其中一股必須需等待 DNA 解旋酶解開了一段以後，才能接上 RNA 引子 (RNA primer) 開始複製，也因為如此會產生許多岡崎片段 (Okazaki fragment)，DNA 複製完以後，RNA 引子會降解，再由 DNA 聚合酶補齊這個空缺，完成複製。這樣的機制在複製末端則會產生一個很大的問題：最後一個 RNA 引子降解後，在 5’ 端的位置沒有前一個核甘酸可以讓 DNA 聚合酶延長，補齊空缺，因此每複製一次，DNA 的序列就會變短一點，而端粒就是生物在演化上為了解決這個問題而存在的結構，使每一次的減短，都不會影響到真正帶有遺傳資訊的部分。

隨著細胞分裂次數越多，端粒長度則會越來越短，當端粒消耗殆盡時，也就無法再保護染色體的完整性，會有染色體不穩定 (Chromosome instability) 的現象，這是基因突變的高風險因子，因此細胞會開始透過 p53、p21 等傳遞訊息，走向老化 (senescence) 或凋亡 (apoptosis)。因為有這樣一個機制的存在，細胞分裂次數就會有一個極限，當次數到達時，就是老化之時。