保持和延长端粒长度
(1)健康生活方式可增加端粒长度
2013年10 月,世界著名的医学核心期刊The Lancet Oncology 发表了一个为期5年的试验研究,是世界上第一次在细胞水平给出了生活方式的改变可使衰老过程逆转的证据,发现了某些生活方式的改变可增加端粒的长度[1]。
这项研究由美国旧金山加州大学的两位重量级教授Dean Ornish 和Elizabeth Blackburn 领衔的团队进行,Ornish 教授毕生都在研究综合性生活方式的改变(膳食、锻炼、压力管理和社交的改变)所带来的益处,Blackburn 教授曾因发现端粒以及端粒与衰老的相关性而获得了2009年诺贝尔医学或生理学奖。
我们知道端粒是位于染色体末端控制衰老过程的DNA 蛋白复合物,可防止染色体末端受损。如果端粒缩短或受损,细胞会老化并加速死亡,启动机体衰老进程。可通过端粒的长度预测生物学年龄,端粒缩短与早死及老年病有关,包括多种癌症(乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌和肺癌)、心血管病和肥胖。
Ornish 和Blackburn 等人研究分析了两组已被诊断为低风险前列腺癌的男性,他们都没有进行手术或放疗等常规癌症治疗。第一组被要求进行综合性生活方式改变,包括以下内容:①摄取包括大量植物性蛋白、水果、蔬菜、非精加工谷物和低脂肪、低碳水化合物的膳食;②每天30 分钟、每周6 天的中等强度有氧锻炼;③压力管理技术的应用(如瑜伽式的伸展和冥想);④每周参加亲善的社交活动。
第二组是对照组,没有上述生活方式的改变。
加州大学的研究人员在研究的开始和结束时测量端粒长度,即在5年之后,重新测量端粒长度。他们发现在生活方式积极改变的男性研究组中,端粒长度增加了10%,而对照组参与者的端粒长度平均减少了3%[1](图14.1)。在此之前,我们知道端粒不会变长,只会越来越短。端粒可以变长尚属首次发现,出乎研究人员的意料,这项令人惊讶的成果意味着健康医学干预技术(生活方式改变),不仅可以影响人的总体健康,而且可以影响衰老的速度,也能在细胞水平上使衰老逆转。这项小规模研究的意义超出了男性前列腺癌患者的范围,说明虽然基因和端粒是易感的,容易发生改变,但它们并非是人类的宿命,通过综合性生活方式改变,可显著减少罹患各种疾病的风险和早亡发生率。

图14.1 与对照组比较,生活方式干预5年后相对端粒长度的变化
(2)通过运动保持端粒长度
在第9 章描述了久坐的成年人端粒最短,他们的端粒比运动量较大的成年人少了140 个碱基对,原因可能与炎症和氧化应激有关。以前的研究也表明,端粒长度与这两个因素密切相关[2],持久有氧运动可以抑制炎症和氧化应激的出现。有规律的运动可通过减慢端粒缩短的速度,帮助降低死亡率并延长生命。
研究发现,持久锻炼老年人的端粒长度(7992+/-169 bp)比久坐不运动的同龄人长900 bp,与经常锻炼的年轻人端粒长度(8579+/-413)差别不大(P=0.12)。端粒长度与最大摄氧量(maximal oxygen consumption,VO2max)呈正相关(图14.2),VO2max 是所有人端粒长度的独立预测因子。只有进行剧烈有氧运动的成年人才能保持端粒长度,因为端粒长度与最大有氧运动耐量正相关[3]。
健康医学正是根据这些研究数据,设计了每周五天,女性每天30 分钟慢跑,男性每天40 分钟慢跑的运动方案。这个运动量可以使端粒长度得以保持。

图14.2 剧烈有氧运动有助于保持端粒长度