“艱苦環(huán)境會(huì)使窮人的DNA質(zhì)量下降?！边@是近日美國斯坦福大學(xué)發(fā)展研究中心通過對(duì)底特律地區(qū)的窮人，中下層階級(jí)黑人、白人和墨西哥居民的染色體端粒進(jìn)行研究得出的結(jié)論。
研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人們處于惡劣環(huán)境，他們的DNA序列就會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而變短，這部分人的染色體端粒比生活在較好環(huán)境中的同齡人的端粒更短。
而在采訪中，多位專家向《中國科學(xué)報(bào)》記者表示，生活環(huán)境的好壞會(huì)影響人的壽命，壽命也與細(xì)胞分裂、端?？s短有關(guān)。但不能簡(jiǎn)單下定論，認(rèn)為艱苦環(huán)境就會(huì)影響DNA質(zhì)量。
端粒，生命的時(shí)鐘
什么是端粒？“人最早都是從一個(gè)細(xì)胞演變而來，一個(gè)細(xì)胞變?yōu)閮蓚€(gè)細(xì)胞需要根據(jù)46條染色體進(jìn)行復(fù)制。在細(xì)胞分裂復(fù)制的過程中，位于染色體兩端的線頭就是端粒?！敝袊茖W(xué)院北京基因所技術(shù)研發(fā)中心常務(wù)副主任任魯風(fēng)告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。
據(jù)了解，端粒是存在于真核細(xì)胞線狀染色體末端的一小段DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體，它與端粒結(jié)合蛋白一起構(gòu)成了特殊的“帽子”結(jié)構(gòu)，作用是保持染色體的完整性和控制細(xì)胞分裂周期。端粒、著絲粒和復(fù)制原點(diǎn)是染色體保持完整和穩(wěn)定的三大要素。
同時(shí)，端粒也是排在線上的DNA，決定人體性狀。它們決定人頭發(fā)的直與曲，眼睛的藍(lán)與黑，身高的長(zhǎng)與短，甚至性格的暴躁和溫和。“其實(shí)端粒也是DNA，只不過端粒是染色體頭部和尾部重復(fù)的DNA?！比昔旓L(fēng)說。
“端粒和細(xì)胞老化有明顯關(guān)系?！敝袊茖W(xué)院北京基因所研究員胡松年告訴記者，關(guān)于端粒的長(zhǎng)短與人的壽命相關(guān)性研究在上世紀(jì)已經(jīng)得出結(jié)論，“特別是端粒酶的發(fā)現(xiàn)還曾獲得諾貝爾獎(jiǎng)”。
據(jù)介紹，端粒在不同物種細(xì)胞中對(duì)于保持染色體穩(wěn)定性和細(xì)胞活性有重要作用，而縮短的端粒其細(xì)胞復(fù)制能力受限，端粒酶卻能延長(zhǎng)縮短的端粒，從而增強(qiáng)體外細(xì)胞的增殖能力。
科學(xué)家們?cè)趯ふ覍?dǎo)致細(xì)胞死亡的基因時(shí)，發(fā)現(xiàn)端粒存在于染色體頂端。端粒本身沒有任何密碼功能，它就像一頂高帽子置于染色體頭上。在新細(xì)胞中，細(xì)胞每分裂一次，染色體頂端的端粒就縮短一次，當(dāng)端粒不能再縮短時(shí)，細(xì)胞就無法繼續(xù)分裂。這時(shí)候細(xì)胞也就達(dá)到分裂極限并開始死亡。因此，端粒被科學(xué)家們視為“生命時(shí)鐘”。
端粒酶的存在，就是把DNA 復(fù)制的缺陷填補(bǔ)起來，即通過把端粒修復(fù)延長(zhǎng)，可以讓端粒不會(huì)因細(xì)胞分裂而有所損耗，使細(xì)胞分裂的次數(shù)得以增加?！霸诩?xì)胞分裂、復(fù)制的過程中，端粒越來越短，直到細(xì)胞死亡。但外界因素也會(huì)影響壽命，比如輻射、污染等。”任魯風(fēng)表示。
“端粒短遺傳”說不嚴(yán)謹(jǐn)
“每個(gè)人的DNA，除了先天因素，還受周圍環(huán)境影響。”胡松年表示，窮人、富人都存在自發(fā)的體細(xì)胞突變，即出生后細(xì)胞的每次分裂都會(huì)出現(xiàn)突變。同時(shí)人類本身存在修復(fù)系統(tǒng)，大部分的突變可以被修復(fù)，但也可能會(huì)出現(xiàn)一些影響機(jī)體正常功能的突變。
以腫瘤為例，胡松年解釋說，一般來說體細(xì)胞突變不會(huì)遺傳給下一代，但有腫瘤家族史的患者，患腫瘤的概率比一般人高。同時(shí)，端粒酶在正常人體組織中的活性被抑制，在腫瘤中被重新激活，端粒酶可能參與惡性轉(zhuǎn)化。
“惡劣的環(huán)境也會(huì)造成端粒的縮短，其中影響DNA突變多數(shù)來自于物理損傷，如紫外線或者是自身修復(fù)系統(tǒng)的損傷，會(huì)直接造成突變，易患腫瘤。端粒的長(zhǎng)短與疾病之間可能都存在著關(guān)系?！焙赡瓯硎?，“但是在窮人中DNA質(zhì)量下降這個(gè)結(jié)論有待探討?！?br />
“用大樣本量研究窮人、富人的壽命與端粒長(zhǎng)短之間的關(guān)系，證明窮人的平均壽命比富人短，理論上是與生活環(huán)境有關(guān)。但是，窮人端粒短會(huì)遺傳這個(gè)觀點(diǎn)我并不贊同?！焙赡暾f。
例如，如果克隆兩個(gè)DNA一樣的人，將二人放在不同的生活環(huán)境中，一個(gè)在美國發(fā)達(dá)城市，一個(gè)在非洲山村，20年后二人定會(huì)有不同。因?yàn)轶w力勞動(dòng)者的細(xì)胞分裂次數(shù)會(huì)增多。
“只有生殖細(xì)胞（精子、卵子）的突變才會(huì)影響下一代?！焙赡暾J(rèn)為，體細(xì)胞最終都會(huì)死亡，只有生殖細(xì)胞有延存至下一代的機(jī)會(huì)，“物種主要依靠生殖細(xì)胞延續(xù)和繁衍”。
遺傳因素、環(huán)境因素都會(huì)影響人類壽命的長(zhǎng)短。“但只是簡(jiǎn)單研究大樣本量就得出艱苦環(huán)境會(huì)使窮人的DNA質(zhì)量下降的做法是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)??！焙赡晏岢觯缫晟平Y(jié)論，還需長(zhǎng)期的研究，同時(shí)還要改變研究對(duì)象的生活環(huán)境等因素。
“不同人種的端粒本身就會(huì)有差別，如果要做到有科學(xué)意義的研究，還需要長(zhǎng)期跟蹤。”任魯風(fēng)表示，人類30歲與20歲相比，無論受到什么條件影響端?？隙ǘ紩?huì)縮短?！耙獙?duì)一個(gè)人或是一群人在不同條件下研究端?？s短的速度才具有科學(xué)意義?！?br />
《中國科學(xué)報(bào)》 (2015-06-30 第7版 生物)
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