端粒會隨着年齡的增長而逐漸縮短,這是由於細胞分裂過程中DNA複製機制的限制所導致的。在細胞分裂時,DNA聚合酶無法完全複製線性DNA分子的最末端部分,導致每次細胞分裂端粒都會丟失一小部分序列。端粒的長度與細胞壽命有關,當端粒縮短到一定程度時,細胞會進入衰老狀態並最終失去分裂能力,這一過程被稱爲“複製性衰老”。
除了正常的年齡增長,其他因素如生活壓力、熬夜、酗酒、抽菸等不良生活習慣也可能導致端粒縮短,從而加速老化的現象。氧化應激與DNA損傷也是影響端粒長度的因素,氧化應激增加自由基的產生,自由基會損傷富含鳥嘌呤的端粒結構,而端粒在DNA損傷修復中也扮演重要角色,受損的端粒難以修復,最終可能導致端粒丟失。
從進化角度來看,端粒的縮短可能有助於避免DNA複製錯誤累積引起的遺傳不穩定,減少癌症風險,以及促進物種適應環境變化。此外,端粒縮短可以作爲防癌機制,限制細胞的生命週期,幫助減少老化細胞癌變的機會。然而,有些細胞類型如生殖細胞、幹細胞和某些癌細胞可以通過表達端粒酶來維持端粒長度,這允許這些細胞持續分裂而不會衰老,但在癌細胞中可能導致無限增殖。