染色体的“鞋带头”

在10 月5 日以前，可能没有多少人关心“端粒和端粒酶”是一种什么样的东西，但是这天之后，这些名词也许会借诺贝尔奖而扬名；也许，要不了多久，夜间电视购物节目里推出的“万能”美容产品，就会抛弃掉“抗氧化”这类的名词，转而宣扬如何“平衡”端粒酶了。

从理论上来说，端粒酶的确具有一种诱惑力。它几乎可以被看作一种开关，当它保持活跃状态，促进端粒生长时，人体内的细胞就能够保持生长状态，令人不老不死；然而另一方面，要注意不要令端粒酶帮助那些无用细胞的增长，那将扣动癌症形成的扳机。但是如何令端粒酶达到令人随心所欲的数值，这就是布莱克本和格雷德她们需要面对的新领域，目前还没有什么研究组织可以真正做到。

端粒的本质和染色体一样，都是DNA 序列， 人们叫它Telomere， 意思是染色体两个末端(telos)的部分(meros)，中文翻译更是形象—“末端的颗粒”，简称“端粒”。布莱克本将端粒形容为“鞋带两头的塑料封套”，保证鞋带不会松开。当细胞正常分裂时，细胞中的染色体会跟着复制，形成新的配对，而端粒则起到保护染色体的作用，令染色体不会在复制的过程中丢失基因片段。但是端粒自身也有寿命。它会随着细胞的生长而被磨损，慢慢变短，直至老化。当端粒老化时，细胞也就不再分裂，人体的机能也会相应老化，将人送入衰老期。

端粒酶则是端粒产生出的一种酶，布莱克本的学生格雷德在1989 年时发现了它。端粒酶可以令端粒维持良好状态，但是另一方面，它也会促进癌细胞不受控制地生长。

这样一来，端粒和端粒酶解开了衰老和癌症的双重秘密，它们成为一个新的标靶:不论衰老或癌症表现出多么复杂而多样的状态，研究者通过观察端粒的变化就可以获得一些可靠的指向，并且从这个方面来寻求解决症状的途径。而从长远看来，研究者是否真能通过端粒和端粒酶的研究来延长人类的生命，也未可知。

从低等生物“池塘”里泡出来的成就

生命的发展和运行仿佛一张神秘而微妙的拼图，端粒和端粒酶的发现为这个拼图补全了一处隐秘、复杂的结构。衰老和癌症，这直指现代医疗中最重要的一些范围，但是最开始，布莱克本她们的初衷并不在此。

“当我们开始研究端粒和端粒酶时，我们不知道它们和癌症有关。”格雷德说。在公布诺贝尔奖的获奖感言时，布莱克本说，她开始端粒酶的研究，是因为直觉，而格雷德的理由则是好奇。她们开始时并没有打算要靠自己的研究改变世界，但是结果却很惊人。

在被评入“时代百人榜”时，布莱克本戏称自己在和一个“低级动物的池塘”打交道。为了更好地研究端粒和端粒酶，她们往往会在实验室里培植单细胞的原生动物，以便更好地观察端粒和端粒酶的功能。

布莱克本的实验开始于很细小的角度。在发现端粒以前，人们认为染色体在分裂的过程中会丢失一些片段，但事实上，细胞在分裂之后总能维持基因的完整。布莱克本好奇于染色体是怎么做到的，于是一直钻研在染色体末端的研究。而那时，杰克·绍斯塔克则专攻于微型染色体领域。1980 年的一次会议让他们相遇，并且开始合作，2 年后，他们在《细胞》杂志上发表论文，证明端粒序列可以被分离出来，插入到其他器官中去，仍然能维持同样的功能。

1989 年，格雷德加入进来，发现了端粒酶，并在《自然》杂志上发表了这一发现。现在，一些更令人兴奋的拓展性研究正在继续。来自美国得克萨斯州西南医学中心的杰瑞·谢伊说，他们希望找到一种类似于疫苗的方法，以此来训练端粒酶中的免疫系统识别并攻击癌细胞。另一些研究则尝试将端粒酶用作一种“信号灯”，通过观察端粒酶的变化确定癌症的活动，或者制成一种药物，通过抑制端粒酶的活动来克制癌细胞的生长。

文/吴慧雯

2009-10-22 总第 358 期