端粒酶的主要作用是维持端粒的长度

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端粒延长过程影响因素研究新进展

端粒延长过程影响因素研究新进展
c o mp l i c a t e d p r o c e s s i n v o l v i n g a v a r i e t y o f f a c t o r s ,ma i n l y r e l a t e d t o t e l o me r e s t r u c t u r e a n d t e l o me r a s e r e g u l a t i o n .T h e t e l o me r a s e r e l a t e d r e g u l a t i o n i s t h e mo s t i mp o ta r nt p a r t o f t h e c o n t r o l s y s t e m ,i n c l u d i n g t h e i n l f u e n c e o f T R s t r u c t u r e ,r e g u l a t i o n o n T ER T p r o mo t e r e t c .
t e g r i t y o f c h r o mo s o me s .T h e t e l o me r a s e i s o n e o f t h e i mp o ta r nt e n z y me s ma i n t a i n i n g t e l o me r e l e n g t h,a n d t e l o me r e e l o n g a t e d p r o c e s s i s a
分裂 , 端 粒 会 不断 缩 短直 至 危 急 长 度 。 端粒 的 不 断缩 短 可 以导致 3种结果 : 细胞衰老 , 凋亡 , 携带 不稳 定基因继 续 分裂 。端 粒 酶 对 端 粒 长 度 的 维 持 是 极 为 重 要 的。 端 粒 酶延 长 端 粒 是 一 个 涉及 多 因子 , 多水 平的复杂过 程 , 并受到多方面因素 的调节 , 其 中主要包 括端粒 的 自身结 构的影响 , 端粒 酶的相 关调节 以及 D N A损伤修复 系统 的相关 调 节 。端 粒 或 端 粒 酶 异 常 与 肿 瘤 的 发 生 发 展 ,

端粒

端粒

对于端粒与肿瘤发生的关系,大多数学者接受了 Shay等提出的“端粒—端粒酶—肿瘤发生”假说: 人类正常体细胞的端粒随细胞分裂而逐渐缩短,到 一定程度时,细胞抗增殖机制激活,进入第一死亡 期(M1)。一部分细胞由于抑癌基因p53、p21和 Rh等的突变,能逃逸M1期而继续分裂、生长。这 些细胞的端粒持续缩短,染色体的损伤愈加严重, 从而进入第二死亡期(M2)。如果此时端粒酶激活, 端粒得以延长,并维持一定的长度,使染色体又得 到稳定,则细胞越过M2期获得永生,并导致肿瘤的 发生。 但亦有学者认为端粒酶的存在不是细胞永生化的主 要原因。Morri等在神经瘤的研究中发现有些端粒酶 阴性的肿瘤细胞有很长的端粒。有人认为端粒酶阴 性的肿瘤细胞可通过ALT等机制使端粒延长。甚至 有人认为端粒酶的表达是肿瘤的后续事件。
端粒酶与端粒的维持
端粒相关蛋白对端粒长度的调控
参与调控hTERT因子在 参与调控 因子在hTERT启动子上的结合位点 启动子上的结合位点 因子在
端粒酶依赖型机制(TA) 端粒酶能以自身的RNA为模版,从端粒DNA 3‘—OH 末端 延伸端粒或合成新的端粒,以补偿细胞分裂时染色体末端 的缩短。端粒酶并不是直接填补前导链上引物去处后留下 的空缺,而是在模版连的末端添加重复序列。这使得前导 链的空缺可以通过DNA聚合酶的作用延伸得以填补,从而 保证DNA复制后染色体的平均长度不变。 端粒酶非依赖型机制(ALT型) 不依赖端粒酶活性,而是通过同源重组(homologous recombination)和复制转换(copy switching)来维持端 粒长度。
端粒酶
端粒酶(telomerase)位于端粒末端,是一种 特殊的核糖核蛋白逆转录酶,激活状态下能发 挥逆转录酶活性。 端粒酶的主要作用是合成端粒中重复DNA序列 DNA 加到端粒末端从而维持端粒的长度,以抵消或 缓解端粒随细胞分裂而不断缩短。大多数正常 体细胞不表达端粒酶活性。 端粒酶的组成

端粒酶调节的基本机制

端粒酶调节的基本机制

端粒酶调节的基本机制端粒酶是一种核酶酶复合物,它在端粒复制和维持端粒的长度中起关键作用。

端粒是染色体的末端,其主要由DNA序列TTAGGG的重复序列组成。

在染色体复制过程中,DNA聚合酶在拷贝DNA分子时无法完全复制染色体末端的重复序列,这导致每一个细胞分裂周期结束后,染色体的末端会变短。

端粒酶主要由两个亚单位组成:端粒酶逆转录酶(TERT)和端粒酶RNA(TERC)。

TERT是一种逆转录酶,它能将单链RNA的模板用于合成DNA。

TERC是一个RNA分子,同时充当TERT的模板和端粒的模板。

在端粒复制过程中,TERT使用TERC作为模板合成一段新的DNA序列来延长染色体的末端。

端粒酶的调节主要通过两种机制:转录调控和蛋白质调控。

1. 转录调控:端粒酶的表达受多种转录因子的调控。

其中最重要的是转录因子核因子κB(NF-κB)。

NF-κB是一种转录因子,它能够结合到端粒酶基因的启动子上,促进端粒酶基因的转录。

NF-κB的活化可以通过炎症反应、氧化应激、DNA损伤等多种因素引起。

此外,转录因子c-Myc、SP1等也能调节端粒酶的表达。

2.蛋白质调控:一些蛋白质可以与端粒酶形成复合物,影响其催化活性和稳定性。

其中最重要的是端粒酶抑制因子(TERF)。

TERF家族成员包括TERF1、TERF2、TERF1、TERF4等,它们能够结合到端粒上,起到保护端粒的作用。

TERF1和TERF2的结合可以阻止端粒酶的接近,从而抑制其活性。

此外,端粒酶还与一些拮抗蛋白如TPP1/ACD相互作用,调节端粒酶在端粒上的位置和催化活性。

此外,端粒酶调节还受到一些非编码RNA的影响。

一些miRNA如miR-124、miR-138被发现可以结合到端粒酶mRNA上,抑制其翻译。

还有一些长非编码RNA如TERRA(端粒RNA)可以结合到端粒酶上,改变端粒酶的功能。

除了上述调节机制,端粒酶的活性还受到一些化学物质的调节。

例如,多种植物化合物如黄酮类化合物、多酚类化合物和顶酮酸可以抑制端粒酶的活性。

端粒酶重启细胞再生的机制

端粒酶重启细胞再生的机制

端粒酶重启细胞再生的机制细胞再生是生物体中维持组织和器官正常功能的重要过程。

而端粒酶作为细胞再生过程中的关键酶类,扮演着重要的角色。

本文将深入探讨端粒酶的功能及其对细胞再生的机制。

一、端粒酶的功能介绍端粒酶,又称为端粒末端转移酶(Telomerase),是一个由蛋白质和RNA分子构成的酶。

其主要功能是维护端粒的长度及结构,确保染色体末端的稳定性。

端粒是染色体末端的一段重复DNA序列,它在细胞分裂过程中会被削减,导致染色体逐渐缩短。

而端粒酶能够在细胞分裂过程中向端粒末端补充缺失的DNA序列,防止染色体末端过度缩短。

二、端粒酶与细胞再生的关系细胞再生是指某些细胞通过分裂和增殖的过程,使组织和器官能够正常更新和修复受损部分的功能。

而端粒酶在细胞再生过程中具有重要的作用。

1. 端粒酶与细胞寿命的关联细胞寿命是指细胞能够进行有限次数的分裂,然后进入停滞状态。

细胞寿命的长度与端粒的长度直接相关,而端粒酶的功能使得细胞可以继续进行分裂而不受端粒缩短的限制。

因此,端粒酶的存在能够延长细胞的寿命,使其能够更多次地进行分裂,从而为细胞再生提供源源不断的新细胞。

2. 端粒酶与干细胞的活化干细胞是具有自我更新和多向分化能力的细胞。

它们在细胞再生过程中起着重要的作用。

干细胞通常具有较高水平的端粒酶活性,这使得其能够不受端粒的缩短而保持较长的端粒长度。

这一特点赋予干细胞更强的分裂和再生能力,使其能够持续更新和修复组织。

3. 端粒酶的活性调控端粒酶在细胞再生过程中的活性是受到复杂的调控机制影响的。

研究发现,端粒酶的活性与细胞再生的需求密切相关。

当细胞需要进行较大量的分裂和再生时,端粒酶的活性会被调节,确保细胞具有足够的细胞再生能力。

而在细胞分裂和再生需求较低时,端粒酶的活性则会被抑制,防止无限制的细胞增殖。

三、其他影响细胞再生的因素除了端粒酶外,细胞再生还受到其他因素的影响。

例如,环境因素、营养状况、基因表达调控等都可以对细胞再生产生影响。

医用端粒酶检测试剂盒

医用端粒酶检测试剂盒

医用端粒酶检测试剂盒医用端粒酶检测试剂盒是一种用于检测人体端粒酶活性的重要医疗设备。

本文将从以下几个方面进行介绍:端粒酶的作用与重要性、医用端粒酶检测试剂盒的原理与优势、其在临床医学中的应用、未来的发展前景等。

一、端粒酶的作用与重要性端粒酶是一种酶类物质,其主要作用是维持及修复细胞的端粒。

端粒是染色体末端的DNA序列,它在细胞分裂过程中会逐渐缩短,当端粒长度缩短到一定程度时,细胞将无法正常分裂和更新,导致细胞功能衰退和衰老。

端粒酶的活性则决定了端粒的长度和相应细胞功能的正常发挥。

医用端粒酶检测试剂盒的原理与优势医用端粒酶检测试剂盒通过一系列的化学、免疫学和分子生物学技术,可以精确测定组织、细胞或体液中的端粒酶活性水平。

其原理主要包括基于酶促化学反应或荧光标记分子的检测方法。

与传统方法相比,医用端粒酶检测试剂盒具有以下优势:1. 高灵敏度:医用端粒酶检测试剂盒能够检测到非常低浓度的端粒酶活性,可以提高疾病的早期诊断率。

2. 高准确性:医用端粒酶检测试剂盒的结果准确可靠,可以在短时间内得到精确的酶活性水平。

3. 高通量性:医用端粒酶检测试剂盒可以批量化进行样本检测,具有高效高通量的特点,提高了检测效率。

其在临床医学中的应用医用端粒酶检测试剂盒在临床医学中有着广泛的应用,主要表现在以下几个方面:1. 癌症诊断与预后判定:端粒酶活性与癌细胞增殖的相关性很高,通过医用端粒酶检测试剂盒可以帮助医生早期发现并确定癌症,同时可以预测癌症患者的预后阶段。

2. 心血管疾病评估:医用端粒酶检测试剂盒可以评估心血管疾病患者的细胞老化程度,并提供有关心血管疾病的风险评估。

3. 神经退行性疾病研究:医用端粒酶检测试剂盒可以用于神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等的研究,探索端粒酶活性与这些疾病的关系。

未来的发展前景医用端粒酶检测试剂盒在医学领域的应用前景广阔。

随着对端粒酶活性的深入了解,医用端粒酶检测试剂盒将在临床诊断中起到越来越重要的作用。

端粒酶的作用

端粒酶的作用

端粒酶的作用
端粒酶是一种能够延长染色体末端端粒的酶类,它的主要作用是保护染色体免受端粒磨损和损伤,从而维护染色体的稳定性和完整性。

端粒是位于染色体末端的DNA序列,它们具有一
定长度的重复序列。

端粒酶通过在染色体末端添加端粒重复序列,延长了端粒的长度。

这是因为染色体在每一次复制过程中,末端由于DNA聚
合酶的特性会发生一部分的缺失,而端粒酶可以在每次细胞复制过程中添加端粒重复序列,弥补了末端的缺失,保持了染色体的完整性。

端粒酶的另一个重要作用是防止端粒磨损和损伤引发的染色体错联和断裂。

在染色体末端没有足够长的端粒来保护的情况下,末端的DNA会被视为染色体断裂,并触发DNA修复机制。

然而,由于染色体末端并没有真正受损,DNA修复机制会错
误地将两个染色体连接在一起,形成染色体错联,从而导致基因的断裂、丢失和不稳定。

端粒酶的存在使得染色体的末端不会被视为断裂点,从而预防了这种错误的修复。

此外,端粒酶的活性也与细胞的衰老和增殖有关。

研究发现,端粒酶在干细胞和胚胎细胞中表达活跃,能够保持细胞的增殖能力和年轻状态。

然而,随着细胞的增龄和分裂,端粒酶的活性逐渐降低,导致端粒的缩短和染色体稳定性的破坏。

这一过程被认为是细胞衰老的重要因素之一。

综上所述,端粒酶通过延长端粒的长度保护染色体免受端粒磨
损和损伤,维护染色体的稳定性和完整性。

它还能预防染色体错联和断裂,并与细胞的衰老和增殖密切相关。

端粒酶的功能对于维持基因组的稳定和细胞的正常功能至关重要。

端粒酶 名词解释

端粒酶 名词解释

端粒酶名词解释
端粒酶(Telomerase)是一种酶类,它主要负责在染色体末端的
端粒区域补充并维持端粒的长度。

端粒是染色体末端的重复DNA序列,其存在可以保护染色体免受损伤、降低突变的概率。

然而,每次细胞
分裂后,端粒会缩短,最终导致染色体稳定性的丧失和细胞老化。

端粒酶通过加入新的端粒DNA序列来抵消端粒的缩短,从而使染
色体能够长时间地保持稳定。

它由一个RNA分子和一个蛋白质部分
(逆转录酶)组成,RNA分子起到了导向端粒序列复制的作用。

在正常细胞中,端粒酶活性通常很低,因此随着细胞的分裂次数
增加,端粒逐渐缩短,最终导致细胞老化和死亡。

然而,在某些情况下,如肿瘤细胞,端粒酶可被异常激活,使细胞能够无限制地分裂,
这是癌症形成和发展的一种重要机制。

因此,端粒酶成为一种具有潜在治疗价值的靶点。

通过抑制肿瘤
细胞中的端粒酶活性,可以阻断其无限制增殖的能力,用于治疗一些
癌症。

同时,研究人员也在探索利用端粒酶来延长正常细胞的寿命,
以延缓衰老和改善人类寿命。

端粒酶活性检测技术在癌症诊断中的应用研究

端粒酶活性检测技术在癌症诊断中的应用研究

端粒酶活性检测技术在癌症诊断中的应用研究癌症是一种极具危害性的疾病,其致死率居高不下。

尤其是对于早期诊断而言,癌症的诊断难度较大,而且常常容易出现误诊、漏诊等现象。

针对这一问题,现代医学领域逐渐发展出了一系列高科技、高精度的检测技术,其中端粒酶活性检测技术就是一种极具潜力且备受关注的检测技术。

在人体细胞内,端粒簇是一种不断缩短的DNA序列,同时,端粒酶是一种具有有限的催化活性的酶,主要作用是在DNA细胞分裂时帮助维持端粒簇的长度。

在正常情况下,端粒簇的长度每次细胞分裂时会减短一定长度,随后变得越来越短,最终当端粒簇长度缩短到一定程度时,细胞便进入了衰老阶段,发生细胞凋亡。

然而,在某些细胞异常状态下,端粒簇的长度会被一些因素提前缩短,这些因素可能涉及DNA损伤、有害物质、环境污染等等。

当端粒簇长度处于比较短的情况下,细胞将自我复制并不断增殖,容易形成恶性肿瘤等癌症。

由此引出端粒酶活性检测技术。

这种检测技术的基本原理是利用端粒酶的催化活性,根据细胞内端粒簇的长度进行判断。

在测试中,医生会提取患者细胞的核DNA,随后让其与端粒酶反应,在帮助核DNA复制后,检查端粒簇长度缩短的情况。

如果检测结果显示端粒簇长度较短,则说明该细胞具有癌症的潜在风险。

如果检测结果显示端粒簇长度较长,则说明该细胞的癌症风险比较低。

可以通过多次检测,介入治疗等方法来进行病情监测,及时发现和治疗癌症。

对于癌症患者而言,端粒酶活性检测技术具有很高的应用价值。

该检测技术可以用于各种不同类型的癌症的诊断,包括肺癌、乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌等常见癌症类型。

此外,端粒酶活性检测技术对于早期癌症的诊断也有较高的精度和敏感性,可以及早发现病情,为治疗提供更加准确的依据。

同时,端粒酶活性检测技术还可以引导医生制定更加个性化的治疗方案,对于治疗效果的评估也有一定的作用。

在临床实践中,端粒酶活性检测技术的应用也在不断得到推广。

当前,国内外包括生物制药企业在内的许多机构,都将端粒酶活性检测技术作为主要诊断手段之一,并在相应的诊疗流程中进行了规范化的操作和标准化流程控制。

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端粒酶的主要作用是维持端粒的长度端粒酶的主要作用是维持端粒的长度人的生殖细胞、造血干细胞及T、B淋巴细胞中端粒酶有不同程度的表达,而在正常的体细胞中,端粒酶处于失活状态,因此体细胞随细胞分裂次数的增加端粒逐渐缩短。

端粒的长度与有丝分裂次数相关,所以端粒又有细胞的“有丝分裂钟”之称.端粒是染色体末端的一种特殊结构,是DNA与相关蛋白质的复合体。

端粒DNA由许多短的富含鸟嘌呤(G)的重复序列串联而成,可长达10kb以上。

人的端粒重复序列为TTAGGG,长达15kb。

真核细胞染色体端粒DNA富含G链,较富含胞嘧啶(C)链超出12~16个核苷酸,形成3′末端突出单链结构。

端粒蛋白质往往与末端单链相结合维持DNA 高级结构,使其末端不能被核酸酶所识别。

人类端粒蛋白的主要成分已被克隆,其具体功能尚待进一步研究。

端粒主要有两大生理功能:(1)维持染色体结构的完整性,防止染色体被核酸酶降解及染色体间相互融和。

(2)防止染色体结构基因在复制时丢失,解决了末端复制的难题。

DNA复制时,DNA聚合酶必须在RNA引物基础上从5′向3′方向延伸,而5′端RNA引物去除后因无引物的存在而不能复制,结果每复制一次染色体末端将丢失一段序列。

端粒的存在使每次丢失的仅为端粒的一部分,从而保护了染色体内部的结构基因。

另外,有些研究还显示,端粒与核运动有关,可能对同源染色体的配对重组有重要意义。

端粒的合成主要依靠端粒酶来催化。

端粒酶是RNA与蛋白质组成的核糖核蛋白,是一种RNA依赖性DNA聚合酶。

人类端粒酶RNA 成分已被成功克隆,它包括与端粒重复序列互补的11个核苷酸5′-CUAACCCUAAC-3′。

四膜虫等几种生物的端粒酶蛋白组分已被克隆,它对维持端粒酶的功能是必须的。

端粒酶的主要作用是维持端粒的长度。

它能利用端粒3′端单链为引物,自身的RNA为模板合成端粒重复序列添加到染色体末端,从而延长端粒的长度。

人的生殖细胞、造血干细胞及T、B淋巴细胞中端粒酶有不同程度的表达,而在正常的体细胞中,端粒酶处于失活状态,因此体细胞随细胞分裂次数的增加端粒逐渐缩短。

端粒的长度与有丝分裂次数相关,所以端粒又有细胞的“有丝分裂钟”之称. 天地虚怀来自∶潜能21网- 端粒酶的主要作用是维持端粒的长度潜能开发音乐催眠曲潜意识录音带,mp3下载/book2/detail_id_225.html?一宀? ? ?工培养条件下,接近这个限度时,哪怕用最好的培养方法都拯救不了既定的命运。

像人体的成纤维细胞,据试验,最多只能繁殖50代,到那时必然趋于死亡。

其他像老鼠的成纤维细胞只能分裂18代,龟的成纤维细胞分裂110代,如此等等。

那么人为什么会衰老,以至走向死亡呢?有研究者对导致人体细胞衰老的原因提出了“程序假说”和“错误积累假说”。

人类的细胞并不能无限制地重复分裂,在分裂50~60次后便会停止。

细胞不再继续分裂的机体组织,便呈现出衰老和机能低下的状态。

随着细胞重复分裂使端粒缩短到一定的长度,从而使细胞停止了分裂。

这就是“程序假说”。

细胞分裂的时候,DNA被复制,但是由于X射线、紫外线、活性氧、有害物质的损害,DNA会发生异常变化,于是DNA 在复制过程中就会产生错误。

随着错误的积累,生成了异常蛋白质,细胞机能变得低下,于是细胞便不能继续分裂,呈现出了衰老迹象。

这就是所谓“错误积累假说”。

因此,人不像机器那样容易磨损和坏掉,而是能自我成长和修复,但这只能算是衰老的伴生现象。

对衰老机理的研究就是为了有效地指导抗衰老的研究和实践工作。

但是,人类衰老的原因是多方面的,衰老的机理也是极为复杂的。

二、端粒和端粒酶端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复片断,经常被比做鞋带两端防止磨损的塑料套,由富含G的核酸重复序列和许多蛋白质组成,包括Ku70、Ku80、依赖DNA的蛋白激酶和端粒重复序列结合因子2(TRF2)等。

不同个体的端粒初始长度差异很大,在人中大约为15 kb,在大鼠中可长达150 kb,在小鼠中一般在5~80 kb之间变化,而在尖毛虫中却只有20 bp。

在所有的有机体中,端粒DNA的长度总是随着外界环境而波动变化的。

酵母的端粒DNA在200~400 bp间随遗传或营养状态的改变而改变,四膜虫和锥虫等有机体的端粒长度在对数期会持续增加。

相反,在人体中,随着细胞的持续分裂,端粒会缓慢缩短。

细胞培养研究表明,当端粒再也无法保护染色体免受伤害时,细胞就会停止分裂,或者变得不稳定。

其功能是完成染色体末端的复制,防止染色体免遭融合、重组和降解。

染色体复制的上述特点决定了细胞分裂的次数是有限的,端粒的长度决定了细胞的寿命,故而被称为“生命的时钟”。

端粒酶(或端粒体酶)是一种能延长端粒末端的核糖蛋白酶,主要成分是RNA和蛋白质,其含有引物特异识别位点,能以自身RNA为模板,合成端粒DNA并加到染色体末端,使端粒延长,从而延长细胞的寿命甚至使其永生化[8]。

如果细胞被病毒感染,或者某些抑癌基因如p53、pRB等突变,细胞可越过M1期而继续分裂,端粒继续缩短,最终达到一个关键阈值,细胞进入第二致死期M2,这时染色体可能出现形态异常,某些细胞由于端粒太短而失去功能,从而导致细胞死亡。

但极少数细胞能在此阶段进一步激活端粒酶,使端粒功能得以恢复,并维持染色体的稳定性,从而避免死亡。

最近Shay et al[9]在Science上发表了一幅有趣的模式图,简要介绍了端粒、端粒酶介导细胞凋亡或永生化的过程。

大量的证据表明,端粒酶的激活或抑制会导致细胞永生化或进入分裂终止期。

端粒酶在超过80%的永生细胞系及大多数肿瘤组织中呈激活状态。

端粒酶的抑制会使胚胎干细胞、骨髓造血细胞的增生受到抑制,并使肿瘤细胞系增生减弱,以致于凋亡增加。

有必要指出的是:端粒酶对细胞增生、衰老及凋亡的调节是通过不同的途径进行的。

其中端粒延长依赖性机制作用缓慢,需要多代细胞端粒的进行性缩短积累到一定程度,才会诱发细胞静止信号的激活。

最近有一种端粒延长非依赖性机制,其作用较快,可能涉及到端粒三级结构的改变,蛋白相互作用的改变,转位的改变等[10]。

三、端粒及端粒酶与衰老的关系关于端粒丢失同衰老的关系理论是由Olovnikov博士于1973年首次提出的[11]。

他认为,端粒的丢失很可能是因为某种与端粒相关的基因发生了致死性的缺失。

目前认为,人类细胞内端粒酶活性的缺失将导致端粒缩短,每次丢失50~200个碱基,这种缩短使得端粒最终不能被细胞识别。

端粒一旦短于“关键长度”,就很有可能导致染色体双链的断裂,并激活细胞自身的检验系统,从而使细胞进入M1期死亡状态。

随着端粒的进一步丢失,将会发生染色体重排和非整倍体染色体的形成等错误,这将导致进一步的危机产生,即M2期死亡状态。

当几千个碱基的端粒DNA丢失后,细胞就停止分裂而引起衰老。

端粒及端粒酶涉及衰老最有力的证据是Bodnar[12]等证实的。

如果细胞试图要维持其正常分裂,那么就必须阻止端粒的进一步丢失,并且激活端粒酶。

Cooke[13]等认为,由于人体细胞中的端粒酶未被活化,从而导致了端粒DNA缩短。

因此,只有那些重新获得端粒酶活性的细胞才能继续生存下去,对于那些无法激活端粒酶的细胞将只能面临趋向衰老的结果。

研究人员最近还发现,患有一种可加速衰老的遗传病人具有异常短的端粒,这进一步表明端粒在衰老过程中所起的重要作用。

在人类细胞中,研究者还发现,端粒缩短的速率与细胞抗氧化损伤的能力相关。

更容易遭受氧化损害的细胞,其端粒缩短更快,然而那些更能抵抗这种损伤的细胞,端粒缩短得较慢。

如果能减免细胞损伤或激活端粒酶,即可控制人类的衰老进程。

有人曾经对人淋巴细胞的衰老性变化与其端粒长度以及端粒酶活性的关系在各种体内体外环境及处理因素下做了观测,发现端粒酶活性和端粒长度的调节有可能是淋巴细胞增殖的控制因素,这已在人体淋巴细胞的发育、分化、激活和衰老过程中被验证。

曾发现外周血CD+4T细胞的端粒长度在体内随着衰老以及从静息细胞到记忆细胞的分化过程而缩短,在体外则随着细胞的分裂而缩短,这些结果提示端粒长度与淋巴细胞增殖过程以及记忆性增殖潜力相关。

端粒酶的表达已知能够抑制衰老,而Weinberg and colleagues[14]认为端粒酶的作用主要在于延长了端粒悬垂的长度。

细胞的复制期限被认为由最终导致衰老的两个机制决定,一个是累积的DNA损伤,另外一个是端粒的进行性缩短。

Weinberg and colleagues研究了一个端粒的特殊悬垂结构在衰老过程中的作用,悬垂结构只在富含C的末端之外还有一个由几百个核苷酸组成的富含G的结构。

据称Shay实验小组[15]的研究策略是通过抑制端粒酶活性,从而迫使永生化细胞转变为正常细胞,进入正常的衰老和死亡模式。

在衰老异常发展中有一种早衰人群,即从20岁开始皮肤和毛发等便迅速衰老,其原因仍在于制造端粒酶的遗传基因。

细胞在分裂的时候,DNA双螺旋结构以其一根长链为“模子”进行DNA复制。

在DNA修复损伤的时候,“拆解”DNA的双螺旋结构是必要的,制造端粒酶的遗传基因在解开DNA螺旋结构上起作用。

像制造端粒酶并从事DNA复制和修改错误的一类遗传基因,若与延长细胞寿命的端粒酶良好结合,我们也许能期待向“长生不老”的目标进一步接近。

四、展望和未来总之,人类体细胞在复制衰老过程中产生的端粒丢失现象已在体外得到了证实,而且体内的端粒丢失可作为判断供体年龄的依据。

我们只要设法使已衰老的人体内各种干细胞的端粒长度恢复到年轻时的水平,老人就会返老还童和长生不老。

但在人类端粒及端粒酶的基础研究中,还存在着许多难点,如:人端粒末端的精细结构,端粒的非端粒酶延伸机制;人端粒酶的具体结构及其基因所在的位置;端粒酶的激活机制及其活性调节等,均有待于回答。

尽管如此,我们似乎仍看到了前景的美好。

毕竟人们已找到了同衰老有着紧密相关性的因素——端粒和端粒酶。

人们对于端粒抑制剂的研究已经蓬勃的展开了。

故进一步研究端粒酶的活性调节机制,对于开发新型延缓衰老的端粒酶抑制剂无疑具有重要意义。

Colorado大学的两位研究人员Thomas Cech 和Robert Weinbrg[16]博士已独立地克隆出一种控制人类细胞端粒酶活性的基因。

应用这种基因,很有可能得到一种新的蛋白质——端粒酶的控制剂。

关于衰老机理和抗衰老的研究领域现在仍然是非常活跃的,并将受到越来越足够的重视,因为它对于延缓衰老,实验老年医学研究的目的即防止人类早衰,保持人体健康长寿是极为重要的。

但是,就目前人类在这方面的研究来看还很薄弱。

在今后一个时期内,有关衰老与抗衰老的研究重点还应放在以最新生物学技术研究有关长寿与衰老基因的克隆、结构分析以及对这些基因的调控机制;机体衰老过程中自由基、突变以及其它有害刺激因素启动细胞衰老凋亡的分子机制和这些过程被调控的分子机理;利用衰老基因与长寿基因的研究成果进行的基因治疗方面研究等。

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