端粒缩短————与衰老
新发现的端粒机制
新发现的端粒机制近年来，科学家们对于端粒的研究取得了新的突破，揭示了一种新的端粒机制，为人类理解细胞衰老和癌症等疾病的发生提供了新的视角。
端粒作为染色体末端的保护结构，在维持细胞的稳定性和功能方面发挥着重要的作用。
本文将详细介绍这一新发现的端粒机制，并探讨其在疾病治疗和抗衰老领域的潜在应用。
让我们来了解一下什么是端粒。
端粒是位于染色体末端的DNA序列，它们的主要功能是保护染色体免受损伤和丧失。
然而，随着细胞的分裂和衰老，端粒会逐渐缩短，这就导致了染色体的不稳定性和功能退化。
过短的端粒会触发细胞的老化程序，最终导致细胞功能的丧失和衰老。
此外，端粒的异常缩短还与癌症的发生密切相关。
在传统的端粒机制中，科学家们认为端粒的缩短是由于DNA的无法复制所致。
然而，最新的研究结果表明，除了DNA的复制问题外，还存在其他因素对端粒长度的影响。
研究人员发现，端粒的缩短与端粒酶的活性密切相关。
端粒酶是一种特殊的酶，它能够帮助细胞复制端粒DNA，从而维持端粒的稳定性。
然而，研究人员发现，端粒酶在某些情况下会受到特定蛋白质的调控，从而导致端粒长度的变化。
这一新发现的端粒机制为我们深入理解细胞衰老和癌症的发生提供了新的线索。
首先，对于细胞衰老的研究，我们可以通过调控端粒酶的活性来延缓细胞的衰老进程。
例如，研究人员可以通过针对特定蛋白质的干预，调节端粒酶的活性，从而延长细胞的寿命。
这对于抗衰老研究具有重要的意义，并为寻找延长人类寿命的方法提供了新的思路。
对于癌症的研究，我们可以通过干预端粒酶的活性来阻止癌细胞的生长和扩散。
癌细胞具有无限增殖的能力，部分原因是由于它们能够维持较长的端粒长度。
因此，通过针对端粒酶的干预，我们可以抑制癌细胞的生长，从而达到治疗癌症的目的。
这为癌症治疗提供了新的思路和方法。
总结起来，新发现的端粒机制为我们深入理解细胞衰老和癌症的发生提供了新的视角。
通过调控端粒酶的活性，我们可以延缓细胞的衰老进程，并阻止癌细胞的生长和扩散。
2017高中生物端粒学说知识点
2017高中生物端粒学说知识点端颗学说是指在端粒DNA序列被“解”短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列受到损伤，这也是高中生物重要的知识点。
下面是店铺为大家整理的高中生物端粒学说知识点，欢迎参考!高中生物端粒学说知识点一、端粒学说概述每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。
端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一解。
随着细胞分裂次数的增加，解短的部分会逐渐向内延伸。
在端粒DNA序列被“解”短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。
二、学说的由来编辑端粒学说由Olovnikov提出，认为细胞在每次分裂过程中都会由于DNA聚合酶功能障碍而不能完全复制它们的染色体，因此最后复制DNA序列可能会丢失，最终造成细胞衰老死亡。
端粒是真核生物染色体末端由许多简单重复序列和相关蛋白组成的复合结构，具有维持染色体结构完整性和解决其末端复制难题的作用。
端粒酶是一种逆转录酶，由RNA和蛋白质组成，是以自身RNA 为模板，合成端粒重复序列，加到新合成DNA链末端。
在人体内端粒酶出现在大多数的胚胎组织、生殖细胞、炎性细胞、更新组织的增生细胞以及肿瘤细胞中。
正因如此，细胞每有丝分裂一次，就有一段端粒序列丢失，当端粒长度缩短到一定程度，会使细胞停止分裂，导致衰老与死亡。
三、与细胞衰老的联系大量实验说明端粒、端粒酶活性与细胞衰老及永生有着一定的联系。
第一个提供衰老细胞中端粒缩短的直接证据是来自对体外培养成纤维细胞的观察，通过对不同年龄供体成纤维细胞端粒长度与年龄及有丝分裂能力的关系观察到随着增龄，端粒的长度逐渐变短，有丝分裂的能力明显渐渐变弱;Hastie发现结肠端粒限制性片段的长度随供体年龄增加逐渐缩短，平均每年丢失33bp的重复序列;植物中不完整的染色体在受精作用中得以修复，而不能在已经分化的组织中修复，这在较为高等的真核生物中也证实了体细胞中端粒酶的活性受抑制;精子的端粒要比体细胞长，体细胞缺失端粒酶活性就会逐渐衰老，而生殖细胞系的端粒却可以维持其长度;转化细胞能够通过端粒酶的活性完全复制端粒以得永生。
端粒注意事项
端粒注意事项
1. 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。
端粒的缩短与衰老和疾病的发生有关。
因此，保护端粒的稳定性对于维持健康非常重要。
2. 避免或减少与端粒缩短相关的危险因素。
例如，停止吸烟、避免长期暴露于紫外线、减少长期的心理压力和情绪不稳定等。
3. 保持健康的生活方式，包括均衡饮食、适量运动和保持正常体重。
这些都有助于减缓端粒缩短的速度。
4. 补充适当的营养素，如维生素C、维生素E、葡萄籽提取物、奇亚籽、辅酶Q10等，这些营养素有助于保护端粒稳定。
5. 定期进行检查，了解自己的端粒长度。
一些科学研究表明，通过检测端粒长度，可以预测某些疾病的风险和寿命的预测。
6. 避免长时间暴露在高剂量的放射线和化学物质中。
这些均可导致端粒缩短。
7. 减少或避免药物和化学物质的过度使用。
某些药物和化学物质已被发现可能导致端粒缩短，如抗癌药物、放射治疗等。
8. 维持良好的心理状态。
长期心理压力和情绪不稳定可能会导致端粒缩短。
因
此，要寻求有效的压力管理和情绪调节方法，如冥想、运动、社交等。
9. 注意合理使用抗衰老产品。
市场上有许多宣称可以延长端粒长度和延缓衰老的产品，但要注意它们的科学依据和有效性。
10. 尊重个体差异。
每个人的端粒长度和衰老过程有所不同，因此应根据个体情况制定适合自己的端粒保护措施。
衰老的理论-端粒篇
端粒的生物学功能：保护染色体
区分染色体末端与DNA断裂
非同源末端融合
阿斯蒂 芬卡拉
阿斯 格拉
同源重组
区分染色体末端与DNA断裂
DNA损伤修复
端粒结坏的染色体
端粒
末端融合 的端粒
防止末端DNA丢失
3’ 5’
RNA引物
3’ 5’
3’ 5’
Valdes AM, et al., Lancet 2005
端粒长度（kbp）
延缓端粒缩短速度的因素
运动量 在女性群体中的研究发现：摄入蔬菜水果 量大的人群端粒长度更长（缩短更慢）。
Werner, et al., Circulation. 2009 Gong Y, et al., Clin Nutr. 2018
《衰老与抗衰老》公选课
衰老的理论——端粒篇
衰老的学说 • 磨损学说 • 生命速率学说 • 自由基学说 • 错误灾变学说 • 内分泌学说 • 免疫学说 • ¨¨¨¨¨¨
端粒学说 （程序性衰老学说）
端粒：细胞染色体末端的特异结构
中心体
细胞
染色体
端粒
端粒 5’
3’
端粒的结构
着丝粒 染色体
overhang
3’ 5’ 3’ 5’
3’ 5’ 3’ 5’
末端复制不完全
5’ 3’
5’ 3’
染色体
5’ 3’ 5’ 3’
细胞
5’
端粒
3’
5’ 3’
细胞分裂次数
细胞复制性衰老
“Hayflick Limit”
时间
端粒随年龄增长而缩短
存活比例（%）
端粒长度与寿命正相关
年龄：60-74岁 长端粒
短端粒
端粒和端粒酶与衰老_癌症的潜在关系_2009年诺贝尔生理学或医学奖简介
端粒和端粒酶与衰老、癌症的潜在关系———2009年诺贝尔生理学或医学奖简介孔令平① 汪华侨②①副教授,广州医学院从化学院,广州510182;②教授,中山大学中山医学院人体解剖学与脑研究室,广州510080关键词 端粒 端粒酶 细胞 衰老 癌症 美国科学家伊丽莎白・布莱克本、卡萝尔・格雷德和杰克・绍斯塔克三人同时获得2009年诺贝尔生理学或医学奖,这是由于他们发现“染色体是如何被端粒和端粒酶保护的”,这一研究成果揭开了人类衰老和肿瘤发生等生理病理现象的奥秘。
本文将就端粒和端粒酶的发现、结构和功能及其与人类衰老、癌症的潜在关系等方面做一简要介绍。
人的生老病死,这或许是生命最为简洁的概括,但其中却蕴藏了无穷无尽的奥秘。
2009年10月5日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布将2009年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白・布莱克本(Elizabet h H.Blackburn)、卡萝尔・格雷德(Carol W.Greider)和杰克・绍斯塔克(J ack W.Szostak),以表彰他们发现“染色体是如何被端粒和端粒酶保护的”。
这3位科学家的发现“解决了一个生物学重要课题,即染色体在细胞分裂过程中是怎样实现完全复制,同时还能受到保护且不发生降解”。
由此可能揭开了人类衰老和罹患肿瘤等严重疾病的奥秘。
染色体是生物细胞核中的一种易被碱性染料染色的线状物质。
大家都知道,正常人的体细胞有23对染色体,这对人类生命具有重要意义,其中的X和Y染色体是决定男女性别的性染色体。
在染色体的末端,有一个像帽子一样的特殊结构,这就是端粒。
作为染色体末端的“保护帽”,端粒具有维持染色体的相对稳固、防止DNA互相融合及重组的功能,犹如卫兵那样守护染色体不受损害。
而端粒酶的作用则是帮助合成端粒,使得端粒的长度等结构得以稳定。
“染色体携有遗传信息。
端粒是细胞内染色体末端的‘保护帽’,它能够保护染色体,而端粒酶在端粒受损时能够恢复其长度。
细胞衰老学说
• 2）基因阻遏平衡论 • 于1992年由吕占军教授提出，以后 又作了部分补充。严格说该学说属于一 种生命学说，因其不仅解释衰老也解释 肿瘤和分化。该学说同时考虑到衰老、 分化和肿瘤现象，考虑到基因结构及组 成，生物进化等多方面的问题，但其中 的许多论点和直接实验依据尚在进一步 地验证和提供过程中。
• 但是许多问题用端粒学说还不能解释。体细胞端 粒长度与有丝分裂能力呈正比，这一点实验已经 证实了，而不同的体细胞其有丝分裂能力是不尽 相同的，胃肠黏膜细胞的分裂增殖速度就比较快， 神经细胞分裂的速度就比较慢。曾有人就不同年 龄供体角膜内皮细胞的端粒长度进行研究发现角 膜内皮细胞内端粒长度长期维持在一个较高的水 平，而端粒酶却不表达。另外，Kippling发现， 鼠的端粒比人类长近5-10倍，寿命却比人类短的 多。这些都提示体细胞端粒长度与个体的寿命及 不同组织器官的预期寿命并非一致。生殖细胞的 端粒酶活性长期维持较高的水平却不会象肿瘤那 样无限制分裂繁殖；端粒长度由端粒酶控制，那 何种因素控制端粒酶呢？生殖细胞内端粒酶活性 较高，为什么体细胞中没有较高的端粒酶活性。 看来端粒的长度缩短是衰老的原因还是结果尚需 进一步研究。
端粒长度取决于端粒酶的活性。
端 粒长度
stop
端粒酶
（核蛋白酶）
RNA
蛋白质
模板序列CUAACCCUAAC
GGGATT
端粒酶维持细胞分裂时染色体端粒长度
端粒酶活性（+）：胚胎细胞、生殖细胞、肿瘤细胞
端粒酶活性（-）：正常组织 Dolly - 20%
端粒长度与衰老相关
谢谢大家!
参考文献
［1］翟中和，王喜忠主编.2007.细胞生物学（第三 版）.北京：中国农业出版社 ［2］Edinger A L，Thomson C B.Death by design:apoptosis,necrosis and autophagy[J].Current Opinion in Cell Biology ［3］/ ［4］/
端粒长度与寿命预测
端粒长度与寿命预测简介端粒是位于染色体末端的重复DNA序列及其相关蛋白质结构。
它的主要功能是保护染色体免受损伤，同时也与细胞寿命和衰老相关。
随着年龄的增长，端粒会逐渐缩短，这被认为是导致细胞老化和寿命限制的一个主要因素。
因此，通过测量端粒长度，人们可以预测细胞寿命和个体寿命的潜力。
端粒长度与寿命的关系科学家们对端粒长度与寿命之间的关系进行了广泛的研究。
研究表明，端粒缩短与衰老、疾病以及早死风险相关。
在一项长期的研究中，科学家们发现，端粒较短的个体更容易患上心血管疾病、癌症和其他慢性疾病，也更有可能在较短的时间内死亡。
端粒缩短导致细胞老化的机制尚不完全清楚。
一种可能的解释是，端粒缩短会导致染色体不稳定性增加，进而引起基因突变和基因失活。
此外，端粒较短的细胞更容易受到环境因素的损伤，如氧化应激和DNA损伤。
这些损伤会累积并最终导致细胞死亡和组织衰老。
测量端粒长度的方法目前，测量端粒长度的方法有多种。
其中最常用的方法是定量PCR（qPCR）和单细胞荧光原位杂交（Flow-FISH）。
定量PCR方法通过PCR扩增端粒序列，然后用定量PCR技术测量扩增产物的数量来确定端粒长度。
这种方法简单、快速且成本较低，但其测量结果的精确性和可重复性较差，可能受到PCR扩增的影响。
单细胞荧光原位杂交方法是一种直接检测端粒长度的方法。
这种方法使用荧光标记的DNA探针与端粒序列匹配，通过显微镜观察荧光信号的强度来确定端粒的长度。
这种方法具有较高的准确性和可重复性，但需要显微镜和昂贵的实验设备。
预测寿命的潜力通过测量端粒长度，科学家们可以预测个体的寿命潜力。
一项回溯性研究发现，较长的端粒长度与较长的寿命相关。
这不仅适用于人类，也适用于其他动物。
例如，研究发现，较长的端粒可以延长小鼠的寿命。
然而，端粒长度仅仅是预测个体寿命的一种指标，不能确定个体的具体寿命。
个体寿命受到多种因素的影响，包括基因、环境、生活方式和健康状态等。
因此，端粒长度只是预测寿命的一个辅助指标，不能用作确定个体寿命的唯一依据。
端粒
2.1端粒的发现
•1938 Muller 末端极少发生缺失和倒位
X-ray Drosophila • 1941 B.McClintock
2.3端粒结合蛋白（telomere binding protein, TBP）
2.4端粒的功能：
稳定染色体结构 防止染色体末端融合 保护染色体结构基因
避免遗传信息在复制过程中丢失
3、端粒酶（telomerase）
• 端粒酶 (Telomerase)是一 种含有RNA的逆转 录酶，它以所含 RNA为模板来合成 DNA端粒结构。
1. 结合 5’ TTGGGGTTGGGGTTGGGG oH3’ CCAACCCC 5’
2.聚合
3 ’
5’ TTGGGGTTGGGGTTGGGG 3’
TTGGGG CCAACCCC 5‘
爬 行 模 式
3.移位
5 ’ TTGGGGTTGGGGTTGGGG
TTGGGG CCAACCCC CCAACCCC
• 衰老可能是由端粒的缩短所致， 激活端粒酶似乎 可以阻止衰老 • 可是，端粒酶一旦被重新激活，细胞又将成为永 生化细胞，继而衍变为癌细胞 • 如何能恰当、正确的发挥端粒/端粒酶在解决衰老 与癌症中的作用？ • 目前的研究结果还处在探索阶段，各种关于端粒/ 端粒酶参与细胞增殖与转化的证据大多比较粗浅， 而且，尚未被证实。
1984,Shampay的加尾实验
酵母TS
四膜虫TS
酵母细胞 酵母细胞
1985，Greider、Blackburn的实验