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永不衰老的细胞科学

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    终点是从哪开始的?
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    对我来说,一切都是从
    这个小家伙开始。
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    这个可爱的微生物
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    是的,我觉得它很可爱,
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    它被称为“四膜虫”,
    是一种单细胞生物,
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    它也被称为藻类。
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    没错,我的职业生涯从浮渣开始
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    我成为一名科学家
    并不令人感到意外。
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    我在离这里很远的地方长大,
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    还是一个小女孩时
    就对所有活物
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    感到非常的好奇。
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    我常常捡起有毒刺的水母
    并对它们歌唱。
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    所以,我刚开始职业生涯的时候,
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    就对生命的奥秘非常的好奇
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    特别是那些构成生命的最基本要素。
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    幸运的是,我生活在
    一个重视这种好奇的社会。
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    现在,对我来说,这种小藻类生物“四膜虫”,
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    是一个研究这个基本奥秘的好方法。
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    我最好奇的是有关:
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    在我们细胞中
    称为染色体的那一簇簇DNA。
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    这是因为我对染色体的最末端,即“端粒"
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    这一部分非常有兴趣。
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    在我开始探索时,
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    我们所知道的就是
    它们保护染色体的末端。
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    这在细胞分裂时很重要
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    真的特别重要。
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    但我想搞清楚端粒由什么组成,
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    为此,我需要许多端粒。
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    而可爱的小四膜虫,
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    拥有许多小线性染色体。
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    大概有两万个,
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    因此数量充足。
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    我发现端粒包含特殊区段
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    非编码DNA的就在染色体的最末端。
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    但,这里有个问题。
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    我们的生命都从一个细胞开始,
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    之后,它倍增成两个,
    二个变成成四个,四个变成八个,
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    不断分化形成
    200万兆个细胞,
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    组成我们成熟的身体。
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    而且一些细胞
    必须分化几千次。
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    事实上,即使我站在你面前,
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    全身细胞正在疯狂地更新,
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    为了让我能站在你面前。
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    每次细胞分裂,
    所有的DNA都必须被复制,
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    所有在那些染色体内部的DNA编码,
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    因为它们携带了重要的操作指南,
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    使我们的细胞保持良好的工作状态。
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    这样我的心脏细胞就可以
    保持稳定的跳动。
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    但事实上,我向各位保证
    它们现在并没有做到。
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    而我的免疫细胞,
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    能抵抗细菌和病毒,
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    还有我们的脑细胞
    可以保存我们初吻的记忆,
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    并且保持终身学习。
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    但在DNA复制的过程总会有个小故障
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    当然,这只是生活中的事实之一。
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    每次细胞分裂
    DNA被复制,
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    一些来自末端的DNA
    磨损和缩短,
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    一些DNA端粒。
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    再想一想,
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    就像在你鞋带的末端保护帽一样
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    那些阻止鞋带,
    或染色体磨损的东西
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    当那些保护措施变得太短,它就会脱落。
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    而那些磨损的端粒则
    向细胞发送信号,
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    “这一条DNA不再受到保护了。”
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    它发出一个信号,死亡的时刻到了。
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    所以,故事的结局。
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    哦,对不起,没那么快。
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    这不可能是故事的结局,
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    因为生命还没从
    地球表面消逝。
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    所以我很好奇:
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    如果这样的磨损是不可避免的,
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    大自然究竟是怎么确保
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    我们可以保持染色体完整呢?
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    现在,还记得
    池塘里的小四膜虫?
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    最古怪的是,
    四膜虫的细胞从不变老和死亡。
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    它们的端粒并没有
    随着时间向前而缩短,
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    有时甚至长得更长。
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    还有别的东西在起作用,
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    相信我,那些东西
    不在任何教科书中。
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    所以,在实验室里我与
    我杰出的学生卡罗尔·格雷德一起工作
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    凯罗尔和我因这项工作
    共享了诺贝尔奖。
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    我们开始做实验,
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    我们发现细胞
    确实有其他的东西。
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    这是一个以前做梦也想不到的酶。
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    它可以补充,
    使端粒变得更长。
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    我们把它命名为端粒酶。
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    当我们去除掉实验藻的端粒酶,
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    它们的端粒水平下降了,死了。
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    所以这得感谢充足的端粒酶
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    我们的藻生物从不变老。
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    因而,从这个实验中
    我们可以得出这样一个充满希望的信息,
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    从这些藻类生物中得出的。
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    因为结果就是,
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    当我们人类衰老,
    我们的端粒就随之缩短。
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    显然这种缩短
    正在使我们衰老。
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    一般来说你的端粒越长,
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    你的身体狀況就会越好。
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    正是这端粒的过度缩短
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    让我们感觉和看到衰老的迹象。
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    我的皮肤细胞开始死亡,
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    于是我开始看到细纹,皱纹。
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    毛发色素细胞死亡,
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    你就会开始看到这些灰色的头发。
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    免疫系统细胞死亡,
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    你增加了生病的风险。
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    事实上,20年来持续的研究都
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    明确表明端粒损耗,
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    增加了我们患心血管疾病,
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    老年痴呆症,某些癌症和糖尿病的风险。
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    这些都是现代大多数人的死亡原因。
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    所以我们必须考虑这个问题
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    到底是怎么回事?
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    这种损耗,
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    使我们看起来以及感觉老了。
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    我们的端粒正在加快消失。
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    还有那些我们觉得青春更长的人,
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    结果是我们的端粒保持时间长些,
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    更长的时间,
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    而正是这种延长
    也延长了我们的青春感,
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    减少了当我们每渡过一次生日,
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    所感到的那种时间流逝的恐惧。
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    好的,
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    这么一说好像很简单。
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    现在,如果我的端粒水平与
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    我对变老的感受和我的衰老相关联
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    如果我的端粒可以
    被我的端粒酶更新,
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    那么为了扭转衰老的征兆和症状
    我做的就是
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    弄清楚在哪里能买到
    像Costco瓶子那样大小的
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    A级有机公平交易的端粒酶,对吗?
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    太好了,问题解决了.
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    (掌声)
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    但实际上并没有这么快,我很抱歉
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    唉,事实并非如此。
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    为什么呢?
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    这因为人类遗传学已经告诉我们,
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    当涉及到我们的端粒酶时,
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    我们人类生活在刀刃上,
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    好吧,简单地说,
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    是的,提高端粒酶的水平
    确实减少某些疾病的风险,
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    但它也增加了某些恶性肿瘤的风险。
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    所以即使你能买到
    Costco样大瓶的端粒酶,
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    而且有很多网站,
    销售这种可疑产品。
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    但这么做的弊端就是
    你可能提高了患癌症的风险。
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    我们并不想要那样。
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    现在,别担心
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    因为,虽然我觉得有点好笑,
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    现在我们很多人可能在想,
    好吧,我宁愿是池塘里的水藻。
  • 8:11 - 8:14
    (笑声)
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    人类机体内
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    就存在着端粒维护机制。
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    但是我想澄清一件事,
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    这并不是关于
    延长人类的寿命
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    或使人类达成永生的机制。
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    这是关于健康的寿命,
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    健康寿命是指你生命中有多少年
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    你没有疾病,你很健康,很有生产力,
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    你兴致勃勃地享受生活。
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    带病生存与健康寿命相反
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    是你生命中感觉衰老,生病和死亡的时刻。
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    所以问题实际就变成
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    好吧,如果我不能狂饮端粒酶饮料
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    我们是否能控制
    自己端粒的长度。
  • 8:54 - 8:58
    因此我的良好状态,我的健康,
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    就不会有这些负面癌症影响的风险?
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    可以吗?
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    所以,这是2000年
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    现在,我已经详细检查
    那小小的,极小的,极微的的端粒
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    快乐地过了很多年,
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    一个叫伊丽莎 埃佩尔的心理学家
    走进我的实验室,
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    现在,伊丽莎专长的是
    严重慢性心理压力,
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    于身心健康的影响.
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    她站在我的实验室里,
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    讽刺的是从那可以看到太平间入口,
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    (笑声)
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    她有一个关生有死的问题问我
  • 9:39 - 9:43
    “在那些长期处于压力的人群中,
    端粒会发生什么变化?”
  • 9:43 - 9:44
    她问我。
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    你看,她一直在研究照护者,
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    特别是慢性病儿童的母亲

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    无论是肠道紊乱,自闭症,
    凡你说得出的都有 ---
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    这个群体显然是长期
    处于巨大心理压力之下。
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    我不得不说,她的问题
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    深深地改变了我。
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    你看,长期以来,
    我一直在思考端粒
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    那些微小的分子结构,
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    和那控制端粒的基因。
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    当伊丽莎问我
    有关照护者的研究。
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    我突然看到端粒,
    在崭新的亮点之中。
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    我看到了超越基因和染色体之外,
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    进入到我们所研究的人
    真实的生活之中,
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    我自己也是个妈妈
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    在那一刻,
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    我被这些女人的形象所触动。
  • 10:42 - 10:45
    照顾一个有病的孩子,
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    很难处理,
    常常没有帮助
  • 10:50 - 10:53
    而这样的女人,显然,
  • 10:53 - 10:57
    经常看起来疲惫不堪。
  • 10:58 - 11:02
    那么她们的端粒
    会不会也损耗了呢?
  • 11:02 - 11:05
    所以,我们的所有的好奇心
    马上超速运转。
  • 11:05 - 11:09
    伊丽莎为我们第一个研究
    选了一组这样的照护妈妈。
  • 11:09 - 11:13
    我们想要问:
    端粒的长度
  • 11:14 - 11:18
    与她们照顾慢性病孩子的年数相比.
  • 11:21 - 11:24
    四年过去了,
  • 11:24 - 11:27
    在所有的结果都来临这一天,
  • 11:27 - 11:30
    伊丽莎看着
    我们的第一个散点图,
  • 11:30 - 11:31
    简直深吸了一口气,
  • 11:33 - 11:36
    因为数据呈现一个模式,
  • 11:36 - 11:41
    正是我们最害怕
    可能存在的梯度变化。
  • 11:41 - 11:43
    就呈现在那页上。
  • 11:43 - 11:45
    时间越长,年数越多,
  • 11:45 - 11:48
    母亲处于
    在这照顾者的情况下,
  • 11:48 - 11:50
    不管她的年龄的大小,
  • 11:50 - 11:52
    她的端粒越短。
  • 11:52 - 11:55
    和她越感到
  • 11:55 - 12:00
    她的处境压力越大
  • 12:00 - 12:05
    她的端粒酶越低,
    她的端粒越短。
  • 12:07 - 12:11
    所以我们发现了一些前所未闻的东西:
  • 12:11 - 12:15
    你承受的慢性压力越大,
    你的端粒越短,
  • 12:15 - 12:20
    意味着你越有可能
    过早患病
  • 12:20 - 12:22
    也许是英年早逝。
  • 12:23 - 12:27
    我们的研究结果意味着
    人们的生活事件,
  • 12:27 - 12:30
    以及我们对这些事件的反应方式
  • 12:30 - 12:34
    可以改变
    你如何维持你的端粒。
  • 12:36 - 12:41
    端粒长度并不只是年岁长短,
  • 12:43 - 12:44
    伊丽莎的问题于我而言,
  • 12:44 - 12:48
    就在她第一次来到我的实验室时,
    的确是一个生死问题。
  • 12:50 - 12:54
    现在,幸运的是
    隐藏在这些数据中有希望。
  • 12:54 - 12:56
    我们注意到一些母亲,
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    尽管细心照顾
    她们的孩子多年,
  • 13:00 - 13:02
    却能够维持她们的端粒。
  • 13:04 - 13:09
    所以仔细研究这些女人
    她们能承受压力。
  • 13:09 - 13:12
    不知何故她们能
    经历她们的处境,
  • 13:12 - 13:14
    不当作一日复一日的威胁
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    而是作为挑战。
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    这给了我们所有人一个领悟:
  • 13:20 - 13:24
    我们可以控制自己的老化过程。
  • 13:24 - 13:26
    一直深入到我们的细胞。
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    好了,现在我们起初的好奇
    变得有传染性。
  • 13:31 - 13:34
    成千上万的科学家
    从不同的领域
  • 13:34 - 13:37
    加入他们的专业知识在
    端粒的研究上,
  • 13:37 - 13:39
    研究结果也大量涌现。
  • 13:40 - 13:45
    超过10,000篇
    科技论文与统计。
  • 13:47 - 13:50
    所以,有一些研究
    很快证实了我们的初步发现。
  • 13:50 - 13:53
    是的,慢性应激
    对端粒不好。
  • 13:55 - 13:56
    现在许多研究揭示,
  • 13:56 - 14:00
    我们在这种老化过程
    有更多的掌控权,
  • 14:00 - 14:03
    比我们所能想象的更多。
  • 14:03 - 14:04
    举几个例子:
  • 14:04 - 14:08
    加利福尼亚洛杉矶大学的一项研究,
  • 14:08 - 14:14
    长期照顾患有痴呆症亲人,
  • 14:14 - 14:19
    研究他们的照顾者
    端粒的维持能力,
  • 14:19 - 14:21
    发现它得到了改善,
  • 14:21 - 14:25
    通过练习一种冥想,
  • 14:25 - 14:28
    只需每天12分钟持续两个月。
  • 14:30 - 14:31
    态度很重要。
  • 14:31 - 14:34
    如果你习惯了消极的思考,
  • 14:34 - 14:40
    你通常遇到压力情形
    会以威胁应激作反应,
  • 14:40 - 14:42
    比如,你的老板想见你,
  • 14:42 - 14:44
    你自然而然地想,
    “我就要被解雇了,”
  • 14:44 - 14:46
    你的血管收缩,
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    和你的压力荷尔蒙
    皮质醇水平升高,
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    而且持续在那,
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    随着时间的推移,
    这种持续高水平的皮质醇
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    实际上,抑制你的端粒酶,
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    不利于你的端粒。
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    另一方面,
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    如果你通常视有压力的事情,
    作为一个有待解决的挑战,
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    于是,血液流向你的心脏。
    和你的大脑,
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    你经历了一个简短的
    但兴奋的皮质醇峰值。
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    感谢那个
    “来吧”的态度,
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    你的端粒会没事,
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    所以,
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    这一切告诉我们什么?
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    你的端粒很好。
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    你真的有权力
    改变正在发生的事情
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    对你自己的端粒。
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    但我们的好奇心
    变得越来越強烈,
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    因为我们开始想知道,
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    我们自己皮肤以外的因素呢?
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    它们也能影响
    我们的端粒维持吗?
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    你知道,我们人类
    是极度的群居动物
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    我们的端粒也可能是有社会性的吗?
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    结果令人吃惊。
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    早在童年时代,
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    情感上的忽视、暴露在暴力之中,
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    欺凌和种族主义
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    都会影响你的端粒,
    其影响是长期的。
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    你能想象对孩子的影响,
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    在战区度过多年,
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    人们不能信任邻居,
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    在他们的社区觉得不安全,
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    端粒长度较短。
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    所以你的家庭住址
    对端粒也很重要。
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    反过来,
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    紧密结合的社区,
    长久的婚姻,
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    甚至终身的友谊,
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    改善端粒的维持。
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    那么这一切告诉我们什么?
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    它告诉我们,我有力量
    影响我自己的端粒,
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    我也有能力影响你的。
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    端粒科学告诉我们
    我们是那么的连接在一起。
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    但我还是很好奇。
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    我真的想知到,
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    我们所有人
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    将遗留给下一代什么?
  • 17:29 - 17:31
    我们是否会投资
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    在下一个年轻男女,
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    透过显微镜窥视
    下一个小动物,
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    下一堆绿藻,
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    对某个问题很好奇
    我们今天都不知道是个问题?
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    这可能是个很好的
    会影响整个世界的问题.
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    也许,也许你对自己很好奇。
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    现在你知道了
    如何保护你的端粒,
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    你好奇你将要做什么吗?
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    在身体健康的几十年。
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    现在你知道你可以影响
    其他人的端粒,
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    你是否好奇
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    你将如何改变世界?
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    现在你知道了
    好奇心改变世界的力量,
  • 18:14 - 18:20
    你将如何确定
    世界投资于好奇心
  • 18:20 - 18:25
    为了下一代,为了来人?
  • 18:27 - 18:28
    谢谢。
  • 18:33 - 18:33
    (掌声)
Title:
永不衰老的细胞科学
Speaker:
伊丽莎白·布莱克本
Description:

什么使我们的身体衰老?…我们的皮肤皱纹,头发变白,免疫系统变弱?生物学家伊丽莎白 布莱克本共享诺贝尔奖通过她的工作与端粒酶的发现。端粒酶,补充细胞分裂时候消耗染色体末端。了解更多关于布莱克本的突破性研究,包括我们如何比我们想象更多能控制衰老。

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
18:46

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