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《端粒》解锁生命时钟的神秘密钥,探寻端粒背后衰老与永生的终极奥秘
铛铛铃2025-09-13【科普】616人已围观
简介
今天为您解读的书是《端粒》,副标题是《年轻、健康、长寿的新科学》。
人人都希望健康长寿。古代帝王为了追寻长生不老,炼制灵丹妙药;现代人类也从没停下追求长寿的步伐。随着科学的发展,人们发现了长寿的秘密,隐藏在每个人的身体中。同样的年纪,有的人疾病缠身,面容衰老,而有的人则身体健康,看上去非常年轻。这些都和人体内一个叫做端粒的东西有关。
《端粒》这本书用通俗易懂的语言,介绍了端粒目前的研究现状,揭晓端粒与长寿之间的关系,帮助我们躲避潜在的风险。书中还提到,如何通过饮食、行为等改变,保护端粒,延长健康年限。
本书的作者有两位,分别是伊丽莎白·布莱克本和艾丽莎·伊帕尔。伊丽莎白与其他科学家一起,发现了端粒和端粒酶在衰老中的作用,从而获得2009年诺贝尔生理学或医学奖。她是美国科学院院士,伦敦皇家学院院士,曾入选《时代》杂志最具影响力100人名单。另一名作者艾丽莎,是研究压力、衰老和肥胖方面的领军心理学家。她是美国医学院院士,曾获得来自斯坦福大学、行为医学学会以及美国心理学协会的多个研究奖项。可以说,这两位作者是端粒与衰老这个科学话题最权威的发言人。
那下面我将分三个部分介绍这本书:第一,什么是端粒和端粒酶,它们与健康或衰老有什么关系;第二,哪些因素会影响端粒的长度;第三,有哪些方法可以保护端粒,延长健康年限。
我们先来看看什么是端粒和端粒酶。端粒位于染色体末端,由简单、重复和非编码的DNA序列组成。非编码的意思,是它不参与蛋白质编码,不含遗传信息。DNA本身由两条反向平行的链条组成,包含四种基本组成单元,叫做碱基,分别用A、T、C、G字母代表。A永远和T配对,C永远和G配对,这样就形成了碱基对。端粒的DNA链条上的碱基是TTAGGG,第二条链条的配对碱基就是AATCCC。这两个链条组成了端粒DNA的双螺旋,它们不断重复,通过重复的次数可以测量端粒的长度。
端粒是为了保护染色体而存在的。随着细胞的分裂再生,它们需要保证携带着遗传指令的染色体得到精确传递,否则下一代就会出现各种各样的问题。但是细胞分裂对染色体和其中的遗传物质来说,充满了风险。如果没有保护,染色体和遗传材料很容易散开,染色体可能会断裂,与其他染色体融合或者突变。如果把人类的染色体比作一根鞋带,那端粒就是鞋带两端的塑料保护头,它们在染色体的末端形成小小的帽子,保护遗传材料不会散开。每一次细胞分裂的时候,细胞内宝贵的编码DNA,也就是组成基因的DNA,会被完整的复制一次,但同时每次分裂端粒都会丢失一些碱基。所以随着我们年纪变大,细胞一次一次分裂,端粒变得越来越短。当端粒变得太短时,细胞就可能停止分裂。细胞分裂一旦停止了,它就无法更新自己,逐渐老化。
每个人出生时的端粒长度是不同的,有的人生下来端粒就比较短,而有些幸运儿的端粒比较长,这是由基因决定的,就像基因决定人的身高外貌一样。出生以后,端粒就只能在一次一次的细胞分裂中,不停地牺牲自己,变得越来越短吗?它有没有自我修复功能呢?这就要说到神奇的端粒酶了。
伊丽莎白在用四膜虫研究端粒的过程中,发现四膜虫的端粒有时候竟然会变长。四膜虫一直是伊丽莎白的重要实验对象,因为四膜虫体内的细胞核有2万条微小染色体,长短、大小都一致,非常便于端粒研究。伊丽莎白发现它们的端粒会变长以后,和研究生卡罗尔一起设计实验,找到了一种酶,这种酶可以在细胞分裂的时候,为端粒添加上新的DNA,延长端粒。伊丽莎白和卡罗尔把它命名为端粒酶。端粒酶由蛋白质和RNA组成,它利用自身的RNA模板来合成正确的DNA序列,重新合成染色体末端,取代端粒丢失的碱基,端粒就被延长了。
端粒和端粒酶与人体健康和衰老有什么关系呢?我们知道,细胞是构成生命的基本单位,不过人体内的细胞并不是自出生以后就一成不变的,它们会不断地更新。不同的细胞更新速度不同,短的几天更新一次,比如小肠绒毛细胞,长的可能要10年才更新,比如骨骼细胞。细胞的更新和替换,保证了身体功能的正常进行和人的健康活力。
前面说到,每次细胞分裂,端粒都会变短一点,当端粒短得不能再短时,细胞就停止更新,走向衰老。而细胞一旦衰老,细胞内部的能量供应“战线”——线粒体就无法正常工作,细胞面临能量危机,更加不能正常执行自己的任务。这样的情况在人体内各种细胞身上都会发生,比如胰腺细胞衰老,就无法听从胰岛素分泌调节的信号,导致血糖疾病;造血干细胞衰老,就无法协调不同血细胞的生产比例,导致血液疾病等等。细胞的衰老会以不同的形式给身体带来伤害,这时人体的外在表现就是疾病增多,人进入疾病年限,而不是健康的变老。
不妨先做一个自测:你感觉自己的外表和身体与实际年龄相比,是相符呢,还是更年轻呢,或者是更老呢?这个问题很容易回答,但它的答案传递着一个重要的信息,那就是那些看起来比实际年龄要老的人,或者身体健康程度比实际年龄更差的人,他们的端粒往往已经很短了。端粒变短与衰老引起的许多疾病有关,比如糖尿病、心血管疾病、免疫功能失调以及特定类型的癌症。
当然,端粒酶会帮助延长一部分端粒,只不过在通常情况下,我们没有无限多的端粒酶可以挥霍,细胞的端粒酶数量只能勉强重建端粒。随着我们的衰老,端粒酶的活性也会随之变低,端粒不可避免地越变越短。听上去很无奈啊,似乎没有什么可以阻止人体变老,真的是这样的吗?随着伊丽莎白和艾丽莎的研究,除了发现端粒与端粒酶外,还揭晓了端粒与人体外在经历的关系。下面我们介绍第二部分内容,就是影响端粒长度的外在因素。
人的基因会影响端粒,包括它本来的长度和它的退化速率,这部分我们并没有办法控制。那么除了先天因素以外,有什么后天的外在因素会影响端粒的长度呢?或许我们可以从中找到健康长寿的秘诀。
影响端粒长度的第一个因素是压力。伊丽莎白和艾丽莎研究了一组妇女的端粒与端粒酶,她们的孩子都患有慢性疾病。作为母亲,这群人要长期照顾生病的孩子,并且承受着巨大的心理压力。实验团队花了数年时间,进行实验对象的筛选和数据的追踪,结果非常明显。与家里孩子健康的母亲相比,这些女性的端粒明显更短,端粒酶也更少。压力越大、操心时间越长的母亲,端粒越短,端粒酶越少。
从生理角度解释,压力不仅影响大脑,还影响身体。当压力应急系统开启,身体就会进入戒备状态。一个长期经受慢性压力的人,他的身体也会长期处于警戒状态,压力激素水平高,迷走神经活动弱。迷走神经是帮助调节生理反应的神经系统,端粒就在这样的状态下持续被磨损。
不过,压力无处不在,要承受多少压力,端粒才会受损呢?十多年的研究表明,压力和端粒之间是剂量反应关系,也就是达到一定的量才会产生反应。比如少量喝酒没问题,但天天喝酒,身体健康就会受到影响。同样,一点点的压力不会危害端粒,相反,短期可控的压力可能还会给人体带来好处,因为它可以训练人的应激能力,提高人的技能和信心。但是证据表明,慢性的、长期的压力会造成端粒变短,包括长期看护重病的亲人、长期在压力下工作,或者更严重的,比如被霸凌、家暴等等。
第二个对端粒有害的因素是负面思维习惯。那么是哪些负面思维呢?针对英国公务员的一项研究表明,愤世嫉俗敌意更强的人,端粒往往更短。与普通人相比,敌意最强的一批人,携带短端粒的可能性高30%,而他们的端粒酶虽然看上去更加多,然而活性不强,没办法很好地修复端粒。除了愤世嫉俗的敌意以外,还有悲观、走神、耿耿于怀和压抑思考,都对端粒有害。实验数据说明,悲观的人患上癌症或者心血管疾病后,病情恶化的更快,而悲观的人端粒更短,寿命更短。因为面临生活的种种挑战和不如意时,悲观的人很容易感到威胁,觉得自己做不好,不能解决问题,长此以往,身体的活力越来越低。
是不是很难想象走神也会伤害端粒呢?研究发现,比起专注的状态,人心不在焉的时候都不太快乐,因为心不在焉接受了内心的冲突,比如你不想做现在手上的事情,而这种冲突往往会带来不快乐,虽然可能有时候连你自己都意识不到。伊丽莎白和同事采访了200多名健康的女性,问她们过去一周有多少时间是在全神贯注做事,有多少时间是心不在焉的,然后测量了这些女性的端粒,发现那些坦言自己走神时间最长的女性,端粒要短200个碱基。
另一个负面思维是耿耿于怀。相信每个人都有这样的经历,纠结过去发生的事情,不停的琢磨,仿佛多想一会儿,就可以想到更好的解决办法。但是耿耿于怀与反思是不同的,反思是平和的、有逻辑的分析,即使想到过去的事情,会让人短暂的后悔和不安,它的主旋律还是积极的。耿耿于怀是一种过度反应,它基本不能解决问题,却让人无法自拔,在懊悔中越陷越深。经常耿耿于怀的人更容易抑郁和焦虑,这些表现都和端粒变短有关。
最后一个要介绍的负面思维习惯是压抑思考,这是一种危险的思考方法。那什么是压抑思考呢?就是强迫自己把某种不愉快的感受和思想抛诸脑后,比如我们拼命告诉自己,不要去想某件事情了,结果我们的大脑反而全部被这件事情占据。压抑思考对大脑来说是很困难的,它要求大脑一刻不停的进行判断,有没有在想这件事情,大脑无法长时间持续这种监视工作,就会感到非常疲惫,出现反弹。就像节食的人越告诉自己不要去抢食物,大脑越会呈现出美食的图像。可想而知,长期压抑思考会导致压力甚至抑郁,这两种情况都会伤害端粒。
第三个对端粒有害的因素,就是极端的情绪状态,包括焦虑和抑郁。焦虑是对未来的过分担心和畏惧,往往表现为一种持续的、程度比较低的不快乐。焦虑与端粒的关系是比较新的研究课题,饱受焦虑折磨的人的端粒往往更短,焦虑持续的越久,端粒就越短。而抑郁与端粒的关系,则有更为扎实的科学基础来支持。一项针对12000名中国女性的大规模研究发现,患有抑郁症的女性端粒更短。抑郁和焦虑一样,都表现出剂量效应,抑郁越严重,持续时间越长,端粒就越短。
第四个损害端粒的因素就是有害物质。端粒很容易受到化学品的伤害,迄今为止,科学家发现了七种杀虫剂与农民的端粒显著变短有关,比如甲草胺、百草枯、DDD、T等等。累计接触的杀虫剂越多,端粒就越短。重金属对端粒也有害,包括铬元素和铅元素。铬主要存在于烟草里,还有室内尘埃、泥巴、汽车尾气、垃圾焚烧都会产生铬,所以抽烟的人端粒更短。接触过铅的儿童,比没接触过铅的同龄人端粒要短得多。
最后一个要介绍的伤害端粒的因素是生活环境。居住环境会打造我们的安全感和警觉心,进而影响我们的生理压力、情绪状态和端粒长度。打个比方,如果一个人住在非常不安全的环境里,他可能不得不长期保持一定的警觉,包括晚上回家时、在家里休息时。荷兰一个研究揭示,居民对居住环境的认可度以及安全感,都和端粒长度有关,居住环境越好,端粒越长。居住环境不光只是刚才提到的污染问题以及治安问题,还包括社区凝聚力。有的社区可能环境很好,邻居都是高端人士,但是社区问题层出不穷,比如居民之间互相不信任,为了装修问题、扔垃圾的问题动不动就发律师函,那这样的社区也算不上一个理想环境,可能会伤害到端粒。
那说了这么多影响端粒的因素,那我们要怎么做才能保护端粒,从而延长健康的年限呢?我们在第三部分会一一介绍。
首先是怎么应对压力。所以我们很难逃避生活中的慢性压力,我们还是有办法保护端粒不受压力的伤害。当科学家查看那些照顾慢性病孩子的妈妈的样本时,发现有些妈妈明显压力水平更低,端粒比其他妈妈要长,这是为什么呢?通过进一步实验,研究人员发现,其他妈妈产生的是威胁反应,也就是血管收缩、血糖升高、迷走神经活动减弱,它会让人身体和心里都不舒服,经常有威胁反应的人,往往事情还没发生就会忧心忡忡,想象各种糟糕的结局,威胁反应最强烈的人,端粒最短。而端粒长的妈妈们,她们面对挑战和压力时,产生的是挑战反应,也就是心跳加速,心脏和大脑的血液供应增加,这与威胁反应的结果正好相反。挑战反应让人身心更加专注,表现更好,容易赢得胜利。所以如果面对压力时,身体的挑战反应占主导地位,我们就可以抵挡慢性压力的伤害,保护压力。
培养挑战反应主要依靠我们心态的转变,不要害怕心跳加速,不要幻想失败的结果,当事情发生时,把身体的反应当作一种信号,告诉自己身体在帮助我们。其次,我们要想办法化解威胁感。面对压力事件时,先在心里或者纸上列出一些我们认为对自己最重要的角色或者事情,比如父母最在乎的是孩子的安全,或者有人要坚持的是自己的宗教信仰,肯定自己的价值观,会帮助我们消除紧张,让我们关注手上最重要的事情,减少其他人或者其他事情对我们的干扰,从而化解威胁感。
还有一种方法叫做抽离法,也可以化解威胁,就是把自己的理性和感受分离开来,把自己当作旁观者去思考,这样就不会陷入情绪太深,可以正常思维。还可以尝试时间的抽离法,比如告诉自己,这件事情在10年后回想起来只是过眼云烟,这样也能有效减小压力。
第二个是有负面的思维习惯怎么办?每个人或多或少都会有这样的习惯,比如走神、耿耿于怀。既然这样的习惯会损害端粒,就要重视起来。有一种叫做弹性思维的思维方式,有助于对抗负面思维。那如何培养弹性思维呢?
第一,察觉意念。当负面思维来临时,大脑就像被绑架一样,无法控制自己,所以我们要让大脑清醒一点,知道自己在想什么,也就是察觉到自己的意念。有些运动可以帮助我们及时察觉意念,比如冥想、长跑。察觉意念有助于让人释怀,减少负面思维。
第二,慈悲。慈悲的意思是不轻易自我贬低、自我埋怨,时刻像对待好朋友一样热情、体贴地对待自己。当负面思维来袭时,慈悲水平高的人应对方式很不同,他们不会苛责自己,自然的让情绪产生,然后消退,避免给自己过度压力,改善负面思维习惯,对缓解焦虑也有好处。国外的研究表明,正念认知疗法也可以有效地对抗焦虑,经历过三次以上抑郁症复发的患者,使用正念认知疗法后,抑郁症的复发率降低了一半儿。
这里介绍了一个3分钟简要练习方法:
一、坐直,闭上眼睛深呼吸,然后问自己,此刻我感受到了什么,我在想什么,身体有什么感受,接受自己的回应,即使不喜欢的感受也要诚实面对,注意自己是否有想要排斥的感受,如果有,那么想办法包容他们。
二、收拢自己的注意力,把注意力集中在呼吸上,接受此刻宁静的状态。
三、扩展自己的察觉范围,涵盖呼吸全身,留意自己的手脚、肌肉,缓解紧张的感觉,接纳自己的一切。
研究表明,这种身心的修炼,可以使免疫细胞的端粒酶增多,或者使端粒变长。
接着我们把有害物质和生活环境放在一起讲。环境里有这么多污染源,我们能做的就是小心防范,远离杀虫剂、装修涂料、重金属、二手烟,多使用天然产物,比如无添加洗衣液,还有避免使用塑料饮水瓶和塑料厨具,即使是不含双酚A的塑料瓶,也可能含有其他有害的化学物质,尽量不要用微波炉加热塑料制品,即使上面写着可以用微波炉加热。
虽然居住环境不是说换就能换的,我们还是可以多接近大自然,去公园绿地和城郊的森林里散散步。英国的一项研究发现,居住在绿茵社区的人,过早死亡的风险降低一半,接触绿色空间会减轻压力,使皮质醇的分泌和调节趋于健康,对端粒很有好处。
最后我们了解一下如何通过运动、睡眠和饮食来促进端粒健康。端粒不需要非常严格的训练就能保持健康,不同程度、不同类型的锻炼都有益于端粒。经常锻炼的人比不经常锻炼的人端粒更长,效果最显著的是两种锻炼:一、适度的有氧耐力运动,每周运动三次,每次45分钟,保持六个月,可以使端粒酶活性提高一倍;二、高强度间歇训练,剧烈运动与修复运动轮流进行,比如交替快跑和慢跑。注意锻炼不能过度,任何运动都要循序渐进,一直不运动的人忽然拼命健身,只会使肌肉受伤,更容易生病。
大家都知道,高质量睡眠对健康很重要,那是不是代表着睡眠能修复端粒呢?研究者观察了多个地区的人,排除了多项干扰因素后证实,充足的睡眠意味着端粒较长,七个小时是一个关键时间,睡眠少于七个小时,端粒会受损。不过这个睡眠时间要求,不适合少数天生觉少的人,一切以身体感受为主。如果你白天会觉得困,那证明晚上需要多睡一点,避免端粒受伤。
除了睡眠时间以外,睡眠质量也很重要,睡眠质量好的人,端粒能够稳定保持自己的长度。很无奈的是,睡眠的时间和质量并不像运动一样,完全由我们自己掌控,有时候越想睡着越容易失眠。那书中介绍了五个好习惯:
一、提前关掉电脑、手机屏幕,留出5分钟的过渡时间,转移自己的注意力。
二、听轻柔舒缓的音乐,让大脑平静下来。
三、营造放松的气氛,比如使用精油、香氛、蜡烛把灯光调暗。
四、泡一杯花草茶帮助放松,但不要喝完立刻睡觉,不然可能半夜会起来上厕所。
五、睡前做伸展运动,缓解一天的劳累,然后就可以美美的睡一觉了。
最后谈一下怎么吃对端粒的健康最好。首先多吃有抗炎症功效的食物,包括含类黄酮、类胡萝卜素的蔬菜、水果,像蓝莓、葡萄、苹果、西兰花、番茄和大葱,含有欧米伽三脂肪酸的食物,比如鱼类、坚果、亚麻籽和一些蔬菜。这不代表推荐你服用欧米伽三的保健品,一般来说,最好是从天然食品中获取这些营养素,如果不容易获得天然食材,再考虑保健品,并且要在医生的同意前提下服用。另外,多摄入富含纤维素的食物,比如全麦面包、糙米、大麦,减少糖的摄入,可以避免胰岛素骤然升高,引起胰岛素耐受。所谓胰岛素耐受,就是人体肌肉、脂肪、肝脏对胰岛素敏感性下降,使得胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,导致血糖代谢异常。美国一位营养流行病学家发现,每天摄入550ml含糖汽水的人,从端粒缩短的角度看,相当于变老4.6岁。还有多吃新鲜水果和蔬菜,特别是柑橘、苹果、胡萝卜、青菜等,获取抗氧化成分保护端粒。要一个一个记住这些食物可能有些困难,所以总结来说,饮食方面就是多选择新鲜、健康的天然食物,避免加工类食品,比如零食、腌肉等等。
以上都是作者根据端粒的研究提出的实用建议,可以帮助普通人延长健康年限。千里之行,始于足下,想要健康长寿,就从自己每个所思所想、每次运动、每顿饮食、每次睡眠开始,行动起来吧!
好,《端粒》这本书就为您解读到这里,评书笔记在音频下方,我们下期再见。
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