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發(fā)現人類(lèi)衰老的秘密
10 月5 日，憑借端粒和端粒酶的發(fā)現，布萊克本和她的學(xué)生以及合作者獲得今年的諾貝爾醫學(xué)獎。這一發(fā)現也被科研界稱(chēng)為，找到人類(lèi)“生命時(shí)鐘”的發(fā)現，因為端粒和端粒酶解開(kāi)了衰老和癌癥的雙重秘密。
伊麗莎白·布萊克本和她的博士生卡羅爾·格雷德，以及合作者杰克·紹斯塔克分享了今年的諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎。在“端粒和端粒酶”這個(gè)復雜而生僻的研究領(lǐng)域里，布萊克本是其中最有名氣的一位。這不僅僅因為她以女性身份獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎，也因為早在布什政府時(shí)代，布萊克本就因為反對用政治干預科學(xué)研究的政策而聞名。
2001 年至2004 年間，布萊克本加入了一個(gè)有17-18 個(gè)成員組成的生物技術(shù)委員會(huì )，這個(gè)委員會(huì )可以直接和制定科研政策的部門(mén)對話(huà)。后來(lái)，布萊克本和另一名成員一起，被這個(gè)委員會(huì )開(kāi)除，因為他們反對政府對一些科學(xué)研究所作的限制性規定，特別是對干細胞研究的限制。
2007 年，布萊克本被《時(shí)代》雜志選入“影響世界百人榜”，因為她在自己的領(lǐng)域研究卓著(zhù)，也因為她為了自由的科研環(huán)境所作的努力。不過(guò)這一切，都在今年的10 月5 日有了回報。
在百人榜的介紹中，還出現了一個(gè)有趣的細節。介紹者在提到布萊克本的年齡時(shí)，寫(xiě)成了44 歲，但實(shí)際上布萊克本已經(jīng)58 歲了�！都~約時(shí)報》在緊隨其后的訪(fǎng)問(wèn)里提及了這個(gè)差錯，布萊克本大笑著(zhù)說(shuō):“我絕不會(huì )去要求更正，要是他們想把我年齡的時(shí)鐘往前撥，我完全同意。這多好��！”
巧合的是，令布萊克本獲得今年諾貝爾獎的研究，正是被媒體稱(chēng)為“找到人類(lèi)年齡時(shí)鐘”的一項研究。雖然現在科學(xué)家們仍無(wú)法做到撥快或撥慢這個(gè)“時(shí)鐘”，但是找到這個(gè)時(shí)鐘，卻可以讓人們進(jìn)一步了解自己身體的秘密。很多科學(xué)界人士評價(jià)布萊克本和紹斯塔克、格雷德的獲獎時(shí)稱(chēng)，端粒和端粒酶的發(fā)現，雖然已經(jīng)不是最前沿的研究了，但絕對是本世紀最經(jīng)典的發(fā)現之一。
染色體的“鞋帶頭”
在10 月5 日以前，可能沒(méi)有多少人關(guān)心“端粒和端粒酶”是一種什么樣的東西，但是這天之后，這些名詞也許會(huì )借諾貝爾獎而揚名；也許，要不了多久，夜間電視購物節目里推出的“萬(wàn)能”美容產(chǎn)品，就會(huì )拋棄掉“抗氧化”這類(lèi)的名詞，轉而宣揚如何“平衡”端粒酶了。
從理論上來(lái)說(shuō)，端粒酶的確具有一種誘惑力。它幾乎可以被看作一種開(kāi)關(guān)，當它保持活躍狀態(tài)，促進(jìn)端粒生長(cháng)時(shí)，人體內的細胞就能夠保持生長(cháng)狀態(tài)，令人不老不死；然而另一方面，要注意不要令端粒酶幫助那些無(wú)用細胞的增長(cháng)，那將扣動(dòng)癌癥形成的扳機。但是如何令端粒酶達到令人隨心所欲的數值，這就是布萊克本和格雷德她們需要面對的新領(lǐng)域，目前還沒(méi)有什么研究組織可以真正做到。
端粒的本質(zhì)和染色體一樣，都是DNA 序列， 人們叫它Telomere， 意思是染色體兩個(gè)末端(telos)的部分(meros)，中文翻譯更是形象—“末端的顆粒”，簡(jiǎn)稱(chēng)“端粒”。布萊克本將端粒形容為“鞋帶兩頭的塑料封套”，保證鞋帶不會(huì )松開(kāi)。當細胞正常分裂時(shí)，細胞中的染色體會(huì )跟著(zhù)復制，形成新的配對，而端粒則起到保護染色體的作用，令染色體不會(huì )在復制的過(guò)程中丟失基因片段。但是端粒自身也有壽命。它會(huì )隨著(zhù)細胞的生長(cháng)而被磨損，慢慢變短，直至老化。當端粒老化時(shí)，細胞也就不再分裂，人體的機能也會(huì )相應老化，將人送入衰老期。
端粒酶則是端粒產(chǎn)生出的一種酶，布萊克本的學(xué)生格雷德在1989 年時(shí)發(fā)現了它。端粒酶可以令端粒維持良好狀態(tài)，但是另一方面，它也會(huì )促進(jìn)癌細胞不受控制地生長(cháng)。
這樣一來(lái)，端粒和端粒酶解開(kāi)了衰老和癌癥的雙重秘密，它們成為一個(gè)新的標靶:不論衰老或癌癥表現出多么復雜而多樣的狀態(tài)，研究者通過(guò)觀(guān)察端粒的變化就可以獲得一些可靠的指向，并且從這個(gè)方面來(lái)尋求解決癥狀的途徑。而從長(cháng)遠看來(lái)，研究者是否真能通過(guò)端粒和端粒酶的研究來(lái)延長(cháng)人類(lèi)的生命，也未可知。
從低等生物“池塘”里泡出來(lái)的成就
生命的發(fā)展和運行仿佛一張神秘而微妙的拼圖，端粒和端粒酶的發(fā)現為這個(gè)拼圖補全了一處隱秘、復雜的結構。衰老和癌癥，這直指現代醫療中最重要的一些范圍，但是最開(kāi)始，布萊克本她們的初衷并不在此。
“當我們開(kāi)始研究端粒和端粒酶時(shí)，我們不知道它們和癌癥有關(guān)。”格雷德說(shuō)。在公布諾貝爾獎的獲獎感言時(shí)，布萊克本說(shuō)，她開(kāi)始端粒酶的研究，是因為直覺(jué)，而格雷德的理由則是好奇。她們開(kāi)始時(shí)并沒(méi)有打算要靠自己的研究改變世界，但是結果卻很驚人。
在被評入“時(shí)代百人榜”時(shí)，布萊克本戲稱(chēng)自己在和一個(gè)“低級動(dòng)物的池塘”打交道。為了更好地研究端粒和端粒酶，她們往往會(huì )在實(shí)驗室里培植單細胞的原生動(dòng)物，以便更好地觀(guān)察端粒和端粒酶的功能。
布萊克本的實(shí)驗開(kāi)始于很細小的角度。在發(fā)現端粒以前，人們認為染色體在分裂的過(guò)程中會(huì )丟失一些片段，但事實(shí)上，細胞在分裂之后總能維持基因的完整。布萊克本好奇于染色體是怎么做到的，于是一直鉆研在染色體末端的研究。而那時(shí)，杰克·紹斯塔克則專(zhuān)攻于微型染色體領(lǐng)域。1980 年的一次會(huì )議讓他們相遇，并且開(kāi)始合作，2 年后，他們在《細胞》雜志上發(fā)表論文，證明端粒序列可以被分離出來(lái)，插入到其他器官中去，仍然能維持同樣的功能。
1989 年，格雷德加入進(jìn)來(lái)，發(fā)現了端粒酶，并在《自然》雜志上發(fā)表了這一發(fā)現�，F在，一些更令人興奮的拓展性研究正在繼續。來(lái)自美國得克薩斯州西南醫學(xué)中心的杰瑞·謝伊說(shuō)，他們希望找到一種類(lèi)似于疫苗的方法，以此來(lái)訓練端粒酶中的免疫系統識別并攻擊癌細胞。另一些研究則嘗試將端粒酶用作一種“信號燈”，通過(guò)觀(guān)察端粒酶的變化確定癌癥的活動(dòng)，或者制成一種藥物，通過(guò)抑制端粒酶的活動(dòng)來(lái)克制癌細胞的生長(cháng)。
文/吳慧雯
2009-10-22 總第 358 期
