인체에는 '생명의 시계'가 있는 것일까?

이 글은 ‘인체 내에 ‘생명 시계’가 있는가?’라는 질문을 중심으로 하며, 인체의 ‘생명 시계’라고 불리는 텔로미어의 정의, 구조적 특성, 그리고 세포 분열 과정에서 텔로미어가 줄어들면서 세포 노화 및 인간의 수명 한계와 관련된 연구 결과에 대해 소개합니다.

인체에는 '생명의 시계'가 있는 것일까?

인체 내에는 '생명의 시계'가 있는 것일까? '생명의 시계'는 각자의 수명을 기록하는 '타이머'이며, 생명이 끝나가는 것을 보여주는 '인디케이터'를 의미합니다. 그것은 정말 존재하는 것일까? 그것은 어디에 있는 것일까? 이 질문은 사람들을 오래 괴롭혔습니다. 과학자들의 수년간의 연구 끝에 '생명의 시계'가 마침내 발견되었습니다. '생명의 시계'의 공식 이름은 '텔로미어'입니다.

'텔로미어'는 염색체의 끝입니다. 각 염색체에는 두 개의 끝이 있으며, 따라서 두 개의 '텔로미어'가 있습니다. 有人把染色体比作鞋带,端粒就是鞋带头。尽管鞋带头和鞋带的其他部分成分相同,但鞋带头更结实,这说明鞋带头与鞋带在某些部位的结构还是有些不同。事实确实如此,染色体最重要的组成成分是DNA,DNA分子是由携带A、T、G、C这4种碱基的脱氧核糖核苷酸按照A-T、G-C配对原则配成的双链分子。端粒部位的DNA结构除了双链外还有单链,此外,端粒部位的DNA结构基本上是按TTAGGG组合成的单位不断重复构成的,端粒DNA包含500~5000个这样的重复单位。

科学家们发现,人体内的细胞分裂时,总是伴随着端粒的缩短,或者说细胞每分裂一次,端粒的DNA总要丢掉一些碱基对。中国学者童坦君等人的研究发现,人体成纤维细胞在人工培养时,每分裂一次,端粒就缩短一点,其中的DNA大约要丢失49个碱基对。按照海夫利克确定的分裂极限推算,人体细胞分裂次数为50次,而细胞经过一次分裂就会丢掉49个碱基对,当端粒丢掉49×50=2450个碱基对时,成纤维细胞就不会再分裂增殖了。不能分裂增殖的细胞意味着衰老和死亡。由此可见,成纤维细胞中的'生命钟'有50格,每格相距49个碱基对,当端粒丢失2450个碱基对后,'生命钟'就成了即将敲响的'丧钟'。

由于人体正常活动需要细胞的分裂和增殖,一旦人体中那些分裂增殖细胞都敲响丧钟时,人的寿命也就自然到了极限,那时候人真的寿终正寝了。