了解延緩老化的關鍵
我們常聽人家說，年過40歲，喝水跟呼吸都會胖。這並不誇張，就算我們的食量與生活方式沒有改變，但過了40歲之後，很明顯就會發現到，體力越來越差，爬個樓梯開始會喘；一旦多吃點或是少運動，身體會開始慢慢走鐘。除了這些顯而易見的改變之外，體內的粒線體(Mitochondria)、端粒(Telomere)也在逐漸減少中。(延伸閱讀：端粒是什麼？了解端粒與老化的關係、保持年輕的秘密|粒線體的應用，讓你越活越年輕)
細胞能量工廠-粒線體
由於我們的生活習慣，如果常食用高糖高油脂食物，甚至是熬夜、抽菸、酗酒的人，身體會產生高含量的自由基，讓粒線體數目降低的速度更快，研究顯示粒線體數量的減少，也與癌症、心血管疾病、糖尿病的罹病率有關。粒線體不只是透過氧化磷酸化反應合成ATP來提供細胞能量，還參與了細胞分化、細胞資訊傳遞和細胞凋亡……等等，當粒線體功能發生異常時，就可能造成細胞老化，或是細胞不正常分化(癌症或發炎反應)。
人類每個細胞內有多個粒線體，而每一個粒線內又有多條mtDNA。mtDNA為雙股閉環性（closed-circular）DNA，缺乏自身修補的能力，且沒有內子(introns)和保護性組蛋白(histons)，所以mtDNA較易受氧化壓力-自由基的傷害造成突變的發生，mtDNA發生突變會造成粒線體生物合成功能改變，進而減少mtDNA的數量。。由於是裸露的，所以容易受損傷，進而產生突變。在動物實驗室研究中，當mtDNA的複製有缺陷時，容易加速老化和減少壽命。
粒線體具有多種功能，包括了細胞分化、細胞資訊傳遞和細胞凋亡等，最主要的功用是提供細胞能量，所以俗稱細胞的發電站，幾乎所有能量都是由粒線體內氧化磷酸化反應合成ATP而來。當粒線體功能發生異常時，可能造成細胞的老化或一些如癌症或發炎反應等等疾病的產生。由於老化常伴隨高含量的自由基的發生，所以粒線體數量也呈現下降。學者認為粒線體的數量可以作為人體健康或老化與否的指標。因此市面上也有透過監測粒線體數量，來做為人體健康不健康或是老化速度的指標。(延伸閱讀：保持年輕的秘密|粒線體的運用，讓你越活越年輕)
同樣可以做為老化指數的，還有另一個就是端粒的長度。
人體中染色體的保護構造-端粒
端粒（telomere）是真核生物染色體末端的特殊結構，由一段重複的 DNA序列「TTAGGG／CCCTAA」， 和蛋白質組成。人體細胞每次分裂會縮短25~200個鹼基，如果缺少端粒的保護，染色體就會因為因為缺少的鹼基，而被判斷成異常狀態，被清理掉。端粒的功能就是用來替代每次細胞分裂減少的鹼基，所以細胞分裂次數越多，端粒就越短，當短到一個程度，就會失去保護染色的功能，會讓細胞開始停止生長，無法再分裂。也就是說當你身體的器官發生損傷，可以協助修補再生的細胞變少了，修補的速度變慢，這就是老化的原因之一。參考：如何精準測量出體年齡？淘汰不準的體脂機，採用青春指數的端粒檢測)。
延長端粒的好幫手-端粒酶
幸好，細胞中的酵素-端粒酶（telomerase），是一種由RNA和蛋白質組成的核糖核蛋白複合體，屬於反轉錄酶，可調控端粒的長度，把「TTAGGG」序列添加回到縮短的端粒中，所以端粒可以補充、維持，甚至變得更長，所以端粒酶的活性跟端粒的長度息息相關，不過我們只能在需要不斷進行分裂複製的細胞中，例如：造血細胞、幹細胞和生殖細胞中偵測到端粒酶的活性。研究發現，健康飲食和適度的有氧耐力運動，可以提升端粒酶活性，進而減緩老化速度。
健康飲食
健康飲食有很多種，常聽到的有地中海飲食、得舒飲食(DASH, Dietary Approaches to Stop Hypertension)，或是選擇NRF超級食物、抗氧化食物，抗氧化食物可以中和過多有害的自由基，進而減少氧化壓力對端粒的損害，延緩老化。
- 地中海飲食：像是全穀類、蔬菜水果、豆類食物、堅果類與健康的油脂（主要是橄欖油）
- 得舒飲食：主要是用來調整高血壓患者的血壓，建議食用全穀類、天天蔬果各五份，多攝取富含鉀或鎂等礦物質的蔬果以利身題排鹽、低脂乳製品、用豆類或白肉取代紅肉、多吃堅果、使用好油
- 抗氧化食物：多食用富含抗氧化維生素(例如：A、C、E)或抗氧化劑(例如：花青素、薑黃素、蝦紅素…等等)的食物，像是藍莓、胡蘿蔔、聖女番茄、蕃薯葉、南瓜、芥藍、菠菜、紅鳳菜、芭樂、葵花籽。
NRF超級食物：研究顯示，在50歲之前，服用NRF超級食物的個案，將近有90%的人端粒有顯著延長，甚至在50歲之後，端粒還是持續有延長的情況。
適度運動
持續保持規律的耐力運動，可調節活性氧 (ROS)，來激活 NRF2-KEAP 訊號傳導，從而活化 NRF2 以緩解氧化壓力。高強度間歇性運動可以透過降低 KEAP 水平來更大程度地刺激 NRF2 激活。
有規律運動的人看起來會比沒運動的人年輕，運動可以促進血液循環、增加肌肉量及骨密度，還能刺激內分泌系統產生多巴胺、血清素等讓人心情愉悅的賀爾蒙之外，研究顯示，運動後NRF-1、NRF-2（nuclear respiratory factor 1 and 2, NRF-1和NRF-2） mRNA的表現量上升，促進端粒的轉錄，持續六個月以上有規律進行耐力運動和間歇運動，能夠延緩端粒縮短的速度。
研究發現NRF1(Nuclear Respiratory Factor 1)在端粒轉錄中扮演著重要腳色。端粒轉錄時會產生一種特殊的RNA，稱作TERRA，這種RNA會可以幫助端粒維持完整性和其功能，NRF1可和端粒附近的特定DNA序列結合，這些序列究被稱作次端粒序列，當NRF1與這些序列結合之後，究會促進TERRA RNA的生成，這些RNA有助於保護
耐力運動（如跑步、游泳）不僅對心血管健康有益，還能影響細胞內的多種分子機制。研究顯示，耐力運動可以激活一條名為AMPK的細胞通路，這條通路可以增加NRF1的活性。具體作用包括：
- 增加NRF1的活性：運動激活AMPK通路，AMPK會促使另一種蛋白質PGC-1α進入細胞核，PGC-1α又會激活NRF1。
- 促進端粒轉錄：活化的NRF1會增加TERRA RNA的生成，這有助於保護端粒，延緩其縮短。
非典型端粒延長模式
具活性的端粒酶通常會在需要不斷分裂複製的細胞中偵測到，除了造血細胞、幹細胞、生殖細胞之外，癌細胞也會快速分裂複製。當然端粒的延長不只可以透過端粒酶的幫助，在某些癌症患者的細胞中發現另一種不透過端粒酶的方式，稱為非典型端粒延長模式(Alternative Lengthening of Telomeres, ALT)，也有人翻譯成端粒的替代性延長。但因為目前尚不瞭解ALT是怎麼啟動的，所以如果患者的癌細胞是透過ALT模式啟動的，目前治療沒有很明顯的效果。
不過近年來發現了一種可以調控ALT的方法，究人員利用RNA標靶結合Cas9的系統 (RNA-targeting Cas9)，來清除在染色體的末端轉錄出一種不轉譯成蛋白質的RNA非編碼RNA（TERRA），也就是降低TERRA RNA，這能使得癌細胞的端粒縮短，表示這項技術可以阻止癌細胞快速的分裂增生。這也代表能夠阻止以ALT模式啟動去延長端粒的癌細胞，增加了對癌症治療的方式的籌碼。這種基因編輯技術也許會能應用於基因治療或是生物醫療等其他領域。期待未來這些努力能夠帶來更多偉大的成就與改變。
參考資料
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