既然人类基因组已经被解开，为什么不修改细胞端粒实现永生呢？

临床医师

既然人类基因组已经被解开，为什么不修改细胞端粒实现永生呢？
原文地址：https://www.zhihu.com/question/661920466

检验医师

因为人类基因组只是出了个大致的“地图”，且可以预见在未来50年内把它“解开”到能够理性改造大部分基因的程度基本不可能。另外“端粒”和多细胞生命体的“永生”之间关系不大，把这二者联系起来的说法都属于段子。
所以“解开人类基因组”和“改端粒得永生”都是科学谣言。
这就是降级科普的害处。
所谓降级科普就是有一些人认为为了在科普或教学中让外行、初学者或普罗大众理解一些科学结论，可以省略、简化甚至改造一些科学事实使得这些“知识”更易被理解。
我一向反对这么干。
我宁愿外行、初学者或普罗大众保持对专业知识的困惑和未知，也不希望他们接受降级科普的胡言乱语。
降级科普实际上就是欺骗和传播伪科学，偏偏很多人包括科学家都自以为是地搞这种“简化”。他们没有认识到的是，这些科普出去的经过“简化”（歪曲）的内容，在科学家脑子里是有边界的、可控的、有条件的，但一旦传播出去，就不再属于科学家的掌控范围了。公众会根据自己的想象自行构建各种逻辑去解读，进而衍生出海量的伪科学、谣言、误解，而更糟糕的是，所有这些伪科学、谣言、误解都会被这些科普的作者的名号背书。
我过去评论过的一个比较典型的灾难级降级科普的例子：
院士说转基因最终就是蛋白质，人的胃不会识别转基因猪肉，吃了那么多年也没变成猪。这一观点你认同吗？

继续前进

永生真是世间最美好的愿望，让人愿意冒着猝死的风险去追求。
生物科学确实发展的很好，不过，距离你说的这种操作还有一定距离。
这个距离在理论上、技术上、还有伦理道德上，看起来模模糊糊，又注定要消耗巨大代价。
你以为的”人类基因组已经被解开“：




就像每个零件都一清二楚的手表。

手表不愧是人类智慧的结晶，功能结构一目了然、更新换件随心所欲。一个萝卜一个坑，一个环连一个钉。
这里面，哪个是关键零件、哪个是装饰零件、哪些需要配套更换----一个词，精准。
当“破译人类基因组”成功那一刻，许多人都以为，随意操纵基因组的时代也即将来到。
其实的”基因组已经被解开“：




这个复杂度，估计都比不上1/100基因组

说是天书，毫不为过。除了极少数已知的遗传致病突变，世上也几乎不存在什么一对一的翻译，让我们能从基因组的ATCG预测出任何精确的生物学信息。
人类基因组里，与端粒有关的基因，少说也有几十个，TERT、TERC、DKC1、WRAP53、TIN2、TPP1、RAP1。。。
你看看，修改哪个最香？

你以为的”保持端粒=实现永生“：




饿了就吃，低了就垫

“端粒衰老”这一理论，刚刚出来确实很惊艳。细胞复制多次、端粒逐渐变短也是铁的事实。
但这与衰老的关联也许没有那么直接。就连端粒衰老流派的内部人士，都不敢宣传“端粒短了就任意补长”，“端粒没了就强制盖上”的理论。一个很强的“关联”，很难拿来作为调控手段。
其实的”保持端粒=潘多拉魔盒”：




论动了染色体端粒引发的蝴蝶效应

TERT这个基因，全名Telomerase Reverse Transcriptase，端粒逆转录酶，作用是利用端粒酶RNA模板（TERC）来合成DNA片段，从而延长端粒。
所以怎么样呢？TERT就是好？可以大规模肆意过表达吗？
NONONO，如果TERT表达量过高，端粒是延长了，但细胞会不受限制地分裂和增殖，变得“永生化”。已经有证据显示，TERT 过表达与多种癌症（如肝癌、肺癌、脑癌等）的发生密切相关。
所以，基因组里哪有什么黑白分明的好坏片段，谁有用、谁是垃圾，都是相对而言。

你以为的“随意修改”基因组：



如果看看小鼠，“编辑基因组”这个实验目的，看起来是指哪打哪，蓝眼睛绿头发无所不能。
小鼠跟人不远，似乎转眼就可以做出三头六臂会飞的人，只怕你想象力不够丰富。
其实的“修改基因组”有很大不确定性：



确实，在技术上，修改基因组并不困难。难的是如何保证100%的精确。
你想修改一个位点A，大概率会不小心碰到有些相似的BCDEF，搞不好就破坏了其他的重要基因，直接致死。
这种概率，在实验动物上可以被一定程度的容忍，但在人身上，就算是99.9999%的乱碰都不能接受。

你以为的“衰老=端粒变短”：




只要控制住端粒，就控制住衰老了。

实际的衰老原因：




Aging and aging-related diseases: from molecular mechanisms to interventions and treatments

除了端粒变短，与衰老有关的生物学过程还有万千。比如干细胞的耗尽，会导致组织器官无法生产新的细胞去取代老旧坏死的细胞，器官只能每况愈下。
再比如，基因组积累了过多的错误，导致细胞内的每一个细胞器、每一种代谢活性都不如从前。这里面最明显的就是蛋白降解途径不足、以及线粒体的功能不足。
蛋白降解出现了问题，细胞自己就无法清除错误的蛋白，就像不断积累垃圾一样，连正常蛋白的定位、结合、代谢也会受到垃圾环境的干扰。
线粒体功能不足，直接导致细胞能量缺失。无论细胞是在哪个组织、做什么工作，一旦自己能量不足，就无法完成自己应该完成的任务----上皮细胞不能紧密防漏、免疫细胞不能杀死病毒、肝脏细胞不能分解大分子。
还有很多基因组的修饰作用也在衰老的细胞中有明显变化，直接导致某些基因表达上调、某些基因表达下调，或者是间接造成了基因组本身结构的变化和不稳定性。
这众多与衰老同行的过程中，很难说清楚谁是最早发生的。
所有的变化像一团麻一样，彼此缠搅、又彼此影响，只能说“衰老太复杂”。

我们看见的衰老：



白头发就像蟑螂一样，从你看见第一根，就是“一叶落而知天下之秋”。
就算你奋力找出所有的白发，又把它们一一拔掉，也没用的，过几天，过几年，还是会越来越多。
白头发是能看见的，那看不见的呢？之前说的染色体修饰、蛋白降解效率降低，每一寸衰老都发生在分子水平。
最早没注意到的衰老：




大概就是见一叶落而知天下之秋

头发变白的原因，是色素干细胞耗竭，再也不能产生原本头发的黑色素。
本来，每根头发各自在一个毛囊里，彼此互不干扰。
只待到了年龄，有些毛囊的干细胞率先消失----与整个机体的代谢、激素、细胞活性都有关系----从此今天白一根、明天白一根，无力回天。

最后，就是伦理的距离。几年前，贺xx公布自己做了基因编辑婴儿，震惊全世界，他还因此坐了几年牢。
这世界连什么是“生命的起点”都没有定论，对生命的理解也千差万别，又怎么经得起如此唐突？
不过，人追求永生，甘愿冒着猝死的风险。已经有很多富豪，用自己的理念做自己的人体实验，一旦这样做的多起来，也许很久以后有那么一天，永生真的就实现了。

长长的路

这里有2个问题。
首先，我们根本没有解开人类基因组！
我们现在对于人类基因组的研究，就好比你认识了1000个汉字，你就号称是世界古往今来最牛的文学大师一样。我们现在对于基因组的研究，从某种程度来说，还处在字都没认全，还在研究组词和造句的阶段，只能说是比文盲好一点，好的不多，有限。
第二，端粒只是跟寿命相关的因素之一，并不是永生的唯一的因素。


关于人类的衰老，在2013年就提出了九种机制：DNA不稳定、端粒损耗、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、营养感应失调、线粒体功能障碍、细胞衰老、干细胞耗竭和细胞间通讯改变。端粒往多了说算是九分之一。

卡卡

烫知识：从你身上切下来一块肿瘤对其中的癌细胞进行传代培养，在资源足够的条件下，确实可以让这坨肿瘤千秋万代，但这并不意味着你永生了。

同花顺

因为题述的“修改细胞端粒”不能让人“实现永生”。即使提问者对“永生”的要求低到“没有自然寿命限制”而不要求“无法被杀”，端粒也帮不了你。
这问题称“人类基因组已经被解开”，将“端粒”与“永生”联系起来，显示提问者要么是被某些糟糕媒体或“自媒体”传播的低质新闻忽悠了，要么是那些媒体或“自媒体”的从业者，要么二者兼而有之。
这些忽悠可以一路追溯到人类基因组计划热门的时候，他们画的大饼在二十余年后仍未实现。
在可预见的未来，在人体内广泛使用端粒酶或端粒的替代延长之类手段延长细胞的端粒，会增加细胞癌变的风险，以此延缓衰老的效果也很可能低于适量运用二甲双胍、雷帕霉素、热量限制。在统计上，端粒酶让人“延寿”的表现未必赢得了布洛芬。
可以看看：
为什么人类的端粒不是一开始就很长很长？给懒得点开的读者：
端粒与衰老的关系没那么简单。

• 2015 年，约翰·拉穆纳斯等研究人员分成三次将 hTERT modRNA 递送到人的成纤维细胞和成肌细胞去延长端粒，发现海佛烈克极限最多只能各自增加约 28 次和约 3.4 次，细胞在端粒远远没耗尽的时候就不再分裂了[1]。经过数天的不应期之后再进行一次导入，可以让成纤维细胞再多分裂十几次。
  
• 青鳉（Oryzias latipes）全身各组织终生有很高的端粒酶活性，但其端粒仍然在缩短，自然寿命有限[2]。
  
• 有许多“端粒缩短与衰老并没有什么关系”的真核生物，例如草履虫的细胞功能降低并不伴有端粒缩短，白腰叉尾海燕的端粒随着年龄增长而延长，小军舰鸟的端粒缩短速度在 40 岁之后变得极慢。
  

人体内未分化的干细胞和癌细胞不受海佛烈克极限的限制。受精卵和极早期胚胎的端粒是不会缩短的。人体中不同组织的体细胞的端粒长度随时间而缩短的速度是不一样的，来自睾丸、卵巢、小脑、骨骼肌、阴道、甲状腺的端粒没有与年龄相关的相对长度变化。
人的心肌细胞、脑神经细胞在一生中只分裂极少的次数，其功能减退更多地来自后天积累的损伤和协调性下降，而不是程序性衰老。

• 按照最近几年的科学研究，根据不同的估算方法[3]，一个人每天产生 173 亿到 2590 亿个细胞，并有相近数量的细胞凋亡，可以得到一个人一生能产生约 480 万亿到 7200 万亿个细胞。
  
• 从 64 细胞期开始，设人类胚胎的每个细胞分裂 52 次，至多可以产生约 288230 万亿个细胞，这远远超过了上面算出的 7200 万亿。何况人体有许多细胞不需要进行这么多次分裂、造血干细胞等不受海佛烈克极限影响的细胞可以分裂更多次。
  

因此，人的寿命并没有触及海佛烈克极限，和端粒长度无直接关联。