四、端粒与细胞分裂

根据体细胞分裂次数可以推算人的寿命。在培养条件下，人体细胞平均可培养50代，每一代相当于2.4年，称为弗列克系数。据此，人的寿命应为50×2.4＝120年。

全球变暖正在对变温动物产生影响。温度上升时，其生长速度变快。生长速度变快会导致变温动物生理失衡，增加蛋白质和DNA的氧化损伤，甚至影响端粒长度。

一项对美国印第安纳州阿米什人进行的研究发现了一种非功能性抗衰老突变基因SERPINE1。这一突变可使端粒延长。端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA与蛋白质的复合体，其功能是保持DNA的完整性和稳定性、防止染色体两端的编码序列丢失及控制细胞分裂周期。端粒酶是合成端粒的关键物资，能够合成端粒的细胞都是全能性很高的细胞，例如造血干细胞。实际上，大多数细胞都有端粒酶，唯独体细胞没有端粒酶，因此它们不能合成端粒。端粒上的DNA不参与编码，在细胞分裂过程中，起到保护染色体DNA序列的作用。每次细胞分裂复制DNA的时候，端粒内侧的DNA全面复制，而端粒外侧的DNA每次都会减少一点。细胞分裂得越快，细胞死亡的速度越快，机体老化得也越快。端粒在衰老过程中会不断缩短，短到一定程度之后，对染色体的保护作用就没有了。于是染色体不能正常复制，细胞就不能分裂了。因此，衰老的本质就是端粒变短的过程。SERPINE1突变可消除衰老过程中出现的很多症状，且具有从防范糖尿病到保持血管弹性等多种效应。携带SERPINE1单拷贝基因的阿米什人比群体中的其他成员平均多活10年。

西班牙国家癌症中心研究人员在癌症中心主任玛利亚·布拉斯科带领下进行并于2019年发表在英国《自然·通讯》上的研究表明，决定寿命长短的是端粒，而基因在决定寿命方面并不是最重要的；只需延长端粒，无须改变任何基因，就能在改善健康状况的条件下延长寿命。几年前，布拉斯科带领的团队通过基因改造激活端粒酶，使小鼠的生命得以延长，但当时那些小鼠的细胞中只有一部分含有超长端粒，而最新的研究使小鼠的所有细胞都含有超长端粒。这些小鼠与普通小鼠相比拥有的特性包括：癌症发病率更低、寿命更长、堆积的脂肪更少（因而更瘦）、代谢衰老延迟、胆固醇和低密度脂蛋白水平更低、葡萄糖耐受性更好等。随着年龄的增长，这些小鼠的DNA受到的损害也更少，线粒体的功能也更好。这些具有超长端粒的小鼠平均寿命比普通小鼠长13%。布拉斯科表示，他们正在创造能将超长端粒特性传给下一代的小鼠，观察其后代的寿命能否继续延长。

2020年1月8日，美国科学网站报道，美国芒特迪瑟特岛生物实验室和巴克老龄化问题研究所与中国南京大学的科学家合作，证实了延长寿命的协同细胞途径。他们的研究使用了双重突变体，其胰岛素信号途径和雷帕霉素靶蛋白途径已经改变，结果将秀丽隐杆线虫的寿命延长了5倍，这相当于人类可活400~500岁。这种协同细胞途径的发现可能促使人们使用组合疗法，每个疗法影响一个不同的细胞途径，从而延长人的健康寿命。

英国伦敦大学学院健康老龄化研究所的丹尼·法勒等发表在《自然》期刊上的研究结果称，RNA聚合酶（PolⅢ）——一种所有细胞都含有的酶，对干细胞功能、消化道健康和动物生存产生负面影响；而限制PolⅢ基因的表达，或以雷帕霉素直接抑制PolⅢ，实验动物的寿命可延长10%。英国埃克塞特大学的研究人员发现，随着细胞衰老，一组被称为剪接因子的基因会逐个关闭，而使用不同的化学物质混合物可以使剪接因子重新开启，使细胞更年轻、更有活力。复活的细胞能继续分裂，还拥有更长的端粒。这意味着这种新技术可以让人体细胞“返老还童”。