老(婆)管家:
你不要再抽菸了!每個月花在你買菸的錢上,都不知道可以讓我們家出國玩幾次了!
老(公)菸槍:
哎呀,沒妳說的那麼誇張。而且,我們去年不是才去一趟澎湖嗎?讓我抽一下而已,又不會死,對不對?
老(婆)管家:
澎湖明明就是國內旅遊……好,我說錢說不過你。不過,我猜啊,你『體內的鞋帶頭』一定比人家沒抽菸的短,可能還磨損的很嚴重,小心DNA流失喲!
老(公)菸槍:
蛤?甚麼我『體內的鞋帶頭』?我只有聽過腳上的鞋帶頭。你拿癌症來嚇唬我就算了,竟然可以扯到我的基因去!呿!
天才小孩:
爸爸,媽媽可沒在嚇你。我們每個人的身體裡含有超過30兆的細胞,而其中的一些細胞體中還帶著一顆細胞核(cell nucleus),具有遺傳基因複製和調節代謝的功能。這個細胞核就是存放我們23對珍貴染色體(chromosomes)的地方。這一對又一對的染色體上就是我們的基因(genes),裏頭藏有每個人獨特的DNA (deoxyribonucleic acid)。
老(公)菸槍:
所以咧?這跟什麼『體內的鞋帶頭』還有DNA的流失有甚麼關係?
老(婆)管家:
平常就叫你少抽點菸,多看點書吧!在每個染色體(chromosomes)的兩端,各有一個端粒(telomere),長的就像鞋帶尾端的束頭,也就是科學家俗稱的『體內的鞋帶頭』。除了長相雷同鞋帶頭之外,這些端粒的功能也跟鞋帶束頭相近,都具有防護的效果 (Wood, 2016)。他們能夠包覆染色體內的DNA,以確保每一次身體在進行週期性的DNA複製時,不會因為磨損而流失太多體內的基因。這樣一來……
老(公)菸槍:
等等,為什麼我們的身體要複製自己的DNA啊?而且,複製的DNA會跑到哪?複製人?!
天才小孩:
爸,你就把身體想像成一台電腦,會隨著使用時間拉長、累積的資料越多而變舊、變慢。這時候不捨得把它丟掉的我們,就會把它送去維修,換個記憶卡或是處理器,讓它稍微重生一下。同樣的,身體內的細胞也會隨著我們年紀的增長,不斷分裂、繁殖而越來越豐富。然而,每次的細胞分裂(cell division)就意味著舊的細胞會失去一些遺傳機能,這時候為了避免人體內生產基因的功能都喪失,DNA複製機制(DNA replication)就會將細胞內舊的DNA複製下來,構成一組新的DNA (YourGenome, n.d.)。不過,通常在這個複製的過程中,都會流失大約50-250組的DNA,所以就更顯得『體內的鞋帶頭』—端粒—的重要及珍貴性 (LearnGenetics, n.d.)。
老(公)菸槍:
好,所以你們的意思是,每當我體內的細胞分裂、為了保有遺傳能力而進行DNA複製時,包覆DNA的端粒(telomeres)就會保護好在染色體上的每個DNA,讓它們不會在「送修」期間流失過多,這樣嗎?
老(婆)管家:
沒錯,老公,你終於有點開竅了!一旦DNA流失過多,罹癌的風險也就增加了(Huzen et al., 2014)。而且,最新的研究指出,通常會抽菸的人,他的端粒也會比別人來的短(Bateson et al., 2019)。雖然這並不就表示,抽菸一定會造成端粒的縮減,但是許多研究都再再顯示了這樣的可能性,而且隨著抽菸者的吸菸頻率變高,保護DNA的端粒也會減短得更快,是一般人老化速度的三倍以上(Huzen et al., 2014; Wang et al., 2018)。
天才小孩:
對對對,所以啊,癌症、心血管、阿茲海默症等與年紀極度相關的疾病就更容易發生在吸菸者的身上(Huzen et al., 2014; Wang et al., 2018)。這似乎也解釋,為甚麼許多研究者發現當一個人的端粒越短的時候,他的壽命似乎也較其他人來的短了(Zgheib et al., 2018),
老(公)菸槍:
這…這…太可怕了!想不到,抽個菸燒了錢、搞得癌症、失智症都纏身就算了,居然連我的DNA都不放過!這樣連遺傳的機會都沒了……
老(婆)管家:
怕了吧?那還不趕快「棄菸蒂,保鞋帶」!
參考資料:
- Bateson, M. et al. (2019). Smoking does not accelerate leucocyte telomere attrition: A meta-analysis of 18 longitudinal cohorts. Royal Society Publishing, 6, 1-16. Retrieved from https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rsos.190420
- Huzen, J. et al. (2014). Telomere length loss due to smoking and metabolic traits. Journal of Internal Medicine, 275, 155-163. doi: 10.1111/joim.12149
- LearnGenetics (n.d.). Are Telomeres the key to aging and cancer? University of Utah. Retrieved from https://learn.genetics.utah.edu/content/basics/telomeres/
- Wang, Q., Zhan, Y., Pedersen, N. L., Fang, F. & Hägg, S. (2018). Telomere length and all-cause mortality: A meta-analysis. Ageing Research Reviews, 48, 11-20. doi: 10.1016/j.arr.2018.09.002
- Wood, M. (2016, November 17). Smoking and its effect on telomeres, the shoelace caps of your DNA. UChicago Medicine. Retrieved from https://www.uchicagomedicine.org/forefront/biological-sciences-articles/2016/november/smoking-and-its-effect-on-telomeres-the-shoelace-caps-of-your-dna
- YourGenome (n.d.). What is DNA replication? Retrieved from https://www.yourgenome.org/facts/what-is-dna-replication
- Zgheib, N. K. et al. (2018). Short Telomere length is associated with aging, central obesity, poor sleep and hypertension in Lebanese individuals. Aging and Disease, 9(1), 77-89. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5772860/pdf/ad-9-1-77.pdf