美國住院醫生的衰老速度真的比常人快6倍嗎？淺談端粒和衰老

美國住院醫生的衰老速度真的比常人快6倍嗎？淺談端粒和衰老

         最近多個涉及醫學和健康的網站都登載了一則學醫催人老的消息。說的是科學家通過靠譜的衰老生物學標記端粒，發現美國住院醫生的衰老速度極快。

     該研究招募了美國250名第一年的住院醫生，同時以84名密西根大學新生作為對照。這些住院醫生和大學新生在進入研究時和一年後都提供了唾液作檢查之用，結果顯示，住院醫生端粒的縮短速度是大學新生的6倍。

     端粒是細胞生命的計時器， 隨著年齡而縮短，一般從5歲開始，年齡越大，縮短的速度越慢。端粒短到一定程度，該細胞生命也就走到了終點。傳著傳著，就直接說美國住院醫生的衰老速度比常人快6倍。那什麼是端粒， 它和人類的衰老和壽命有什麼關連呢？

          20世紀30年代，Muller發現果蠅染色體其末端存在一種特殊序列，該序列與常染色體相較極不穩定，故根據希臘文將其命名為Telomere（端粒）。

          到了20世紀70年代中期，當年是博士后的Blackburn首次克隆出端粒結構。她獨立后和她的學生繼續奮鬥，搞清楚了端粒和端粒酶的結構與它們在細胞中的功能，從而闡明了細胞衰老的進程，並據此獲得了2009年的生理學和醫學諾貝爾獎。Blackburn再接再勵，大力把端粒檢測推向臨床和大眾，但是進展緩慢。

          端粒是位於真核生物染色體末端的DNA重複序列。 由於DNA複製的機制，每次染色體複製后，染色體的最末端必然無法被複制。因此，真核生物在染色體末端演化出端粒以作為可被重複遺棄的片段，以保護染色體的完整性和穩定性。細胞每分裂一次，端粒長度就會縮短一截；一旦端粒消耗殆盡，細胞將會立即啟動凋亡機制, 走向衰老和死亡。

  那細胞衰老速度比常態快6倍是否就意味著整個人體的衰老速度比常態快6倍呢？非也，生命周期並非細胞周期的簡單還原。儘管隨著年齡的增長，人類細胞中的端粒會逐步縮短。 到目前為止，只有極為罕見的短端粒綜合征的患者才有明顯的快速衰老現象。 但是，即使是這些患者，也只不過衰老速度比常態快2-3倍而己。           

                    短端粒綜合征

     在大多數細胞類型中，有一套蛋白質監測著端粒長度。如果編碼其中一種蛋白質的13種基因中的任何一種發生突變，就會導致「短端粒綜合征」，但是短端粒綜合征和早衰症是明顯不同的。早衰症身體衰老的過程較常人快5倍以上，患者童年期就老態龍鍾，一般只能活到7至20歲，大部分死於血管硬化的心血管疾病。

    而短端粒綜合征的患者在成年後到30歲這段時間頭髮才變白。兒童期發病的短端粒綜合征患者，可表現為骨髓衰竭，免疫缺陷以及皮膚和胃腸道異常。但是大多數短端粒綜合征在成人才發病，表現為特發性肺纖維化和肺氣腫等。無論如何，短端粒綜合征是一種十分罕見的遺傳性疾病。

             端粒較短和死於心血管疾病的風險

    對於超過99.99%沒有短端粒綜合征的一般人來說，儘管端粒長度和全因死亡的風險和心血管疾病死亡的風險有一定的負相關，但是這種聯繫並非十分強大。實際上， 這遠遠不及細胞壽命和端粒長度的負相關那麼強。這也是為什麼端粒檢查遲遲不能夠進入臨床應用的主要原因。  

     目前認為，端粒較短和人體衰亡的關係主要體現在它和心血管疾病死亡風險上。英國老牌醫學期刊BMJ曾於2014年發表過一篇對已經發表的24篇論文進行系統檢查和薈萃分析的文章，總而言之，多數研究顯示端粒長度和死於心臟疾病的風險負相關。此外，端粒長度和死於腦血管疾病的風險無關。  

     該文按照端粒長度把人群分為三組，比起端粒較長組，端粒較短組人群死於心臟疾病的風險增加了，其中在前瞻性研究中增加了40%，而在回顧性研究中增加了80%。因為回顧性研究是在發病後才去抽取樣品的，容易產生偏見。如果有一定質量的前瞻性研究，一般優先採用前瞻性研究的結果。

由此可見，端粒長度對死於心血管疾病風險的影響不如高密度性膽固醇，吸煙，高血壓，高血糖，肥胖，運動過少等，這些危險因素往往會增加風險超過100%，以及它們同時增加死於[中風等]腦血管疾病的風險。

             端粒較長和患癌風險

   研究發現很多腫瘤細胞的端粒酶活性很高，端粒酶能夠在DNA末端接上新的端粒片段，因此其端粒不會隨著分裂次數增加而縮短。所以， 腫瘤細胞的端粒常常要比正常細胞長些。如果有足夠的營養支持， 腫瘤細胞屬於長生不死的細胞。

 2017年，有學者進行了一個包括42萬例病例和109萬名對照的回顧性研究，並在研究中使用了孟德爾隨機化的分析方法。他們發現每增加一個標準差的端粒長度，神經膠質瘤，卵巢癌，肺腺癌，神經母細胞瘤，膀胱癌等的風險增加了100%或以上，但是冠心病的風險減少了22%。這讓人們關注到端粒長度和癌症的正相關。薈萃分析也顯示，端粒長度和癌症風險是正相關的。 似乎通過檢驗端粒過長來分析某些癌症風險會使該方法更容易走進臨床。

    此外，其它心理壓力，肥胖，運動過少，高血糖，炎症和暴露於毒素或輻射也可誘發端粒的縮短。因此，住院醫短時間的端粒縮短速度過快並沒有那麼可怕，醫生們可以通過其它的健康生活方式來減少住院醫時因為負荷和壓力過大對健康狀況造成的不良影響。

  主要參考文獻 

Kathryn K, et al. Physician Training Stress and Accelerated Cellular Aging. Biological

Psychiatry, May 09, 2019

 壓力之下，衰老速度快6倍？研究首次比較高壓經歷前後的DNA損傷. 醫學新視點　2019-05-27A-A+

https://www.mayoclinicproceedings.org/article/S0025-6196(18)30407-5/fulltext

Philip C Haycock PC et al. Leucocyte telomere length and risk of cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis. BMJ 2014;349:g4227

https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E7%AB%AF%E7%B2%92

Wentzensen IM, Mirabello L, Pfeiffer RM, Savage SA (June 2011). "The association of telomere length and cancer: a meta-analysis". Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention. 20 (6): 1238–50

https://blogs.plos.org/dnascience/2018/07/12/telomere-testing-science-or-snake-oil/

Philip C. Haycock et al. Association Between Telomere Length and Risk of Cancer and Non-Neoplastic Diseases, JAMA Oncology 2017; 3(5): 636–651

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