端粒和端粒酶与衰老研究

衰老是一种多因素的复合调控过程,表现为染色体端粒长度的改变、DNA损伤、DNA的甲基化和细胞的氧化损伤等,并已形成了许多学说,而端粒学说成为衰老研究的热点之一.对与衰老紧密相关的因素———端粒、端粒酶的结构及其与衰老关系的研究进展进行综述,阐明对端粒—端粒酶的作用将会在抗衰老方面有着十分重要的理论价值及实际意义.     

端粒结合蛋白与端粒长度调控

真核细胞端粒DNA序列的丢失与细胞的衰老及凋亡有关.端粒酶的激活可维持端粒长度并使细胞获得无限增殖的能力.端粒结合蛋白则可能通过调节端粒酶或其他相关因子的行为参与对端粒长度的调控.近年有关端粒结合蛋白的研究取得了突破性进展并在此基础上建立了端粒长度调控模型.     

端粒DNA损伤与细胞衰老的研究进展

细胞衰老是生物不可逃避的生命现象。研究表明,端粒DNA的长度与细胞的衰老进程有关,衰老细胞的端粒DNA出现不同程度的损伤,如端粒DNA的断裂、融合、缩短和缺失等。因此,端粒长度被称作控制寿命的"生命时钟"。目前,端粒DNA损伤发生的机制也得到进一步阐明。端粒酶作为逆转录酶,主要维持端粒的长度、减少染色体的损伤,保证细胞分裂周期的持续进行。该文探讨了端粒DNA损伤发生的机制及不同类型的端粒DNA损伤与细胞衰老之间的关系,在分子水平上寻找诱发细胞衰老的原因,从而为基础研究转化为临床应用提供思路,为研发相应衰老通路的阻滞剂或端粒酶的激活剂奠定理论基础。     

端粒及端粒酶的研究进展

端粒是染色体末端独特的蛋白质-DNA结构,在保护染色体的完整性和维持细胞的复制能力方面起着重要的作用.端粒酶则是由RNA和蛋白质亚基组成的、能够延长端粒的一种特殊反转录酶.端粒长度和端粒酶活性的变化与细胞衰老和癌变密切相关.端粒结合蛋白可能通过调节端粒酶的活性来调节端粒长度,进而控制细胞的衰老、永生化和癌变.研制端粒酶的专一性抑制剂在肿瘤治疗方面有着广阔的前景.     

端粒、端粒酶与细胞衰老

端粒和端粒酶是现代生物学研究的热点,端粒的缺失与细胞的衰老,端粒酶的活性与细胞的老化及癌化均有密切的关系。章综述了端粒和端粒酶的结构和功能,及其与细胞衰老的关系,并在此基础之上展望了端粒酶在抗衰老、抑制肿瘤等方面的应用。     

靶向端粒酶的肿瘤治疗方案相关进展

近年来,端粒作为真核细胞染色体末端的保护染色体免受核酸酶降解的特殊的DNA重复结构,成为现代生物学的研究热点。端粒与基因表达调控、细胞生长、肿瘤发生、衰老有着密切的关系。端粒维持过程中有2类重要的蛋白,即端粒相关蛋白和端粒酶。端粒酶,特别是其催化亚基hTERT,在端粒延长过程中起着不可替代的作用,与细胞永生化和癌变密切相关。近年来,靶向端粒酶的肿瘤治疗在逆转录酶抑制剂尤其是反义核酸和免疫治疗方面都取得了突破性的进展。肿瘤干细胞在肿瘤的发生发展过程中起重要作用,将很有希望成为未来靶向端粒酶的肿瘤治疗的一个重要靶标。     

端粒及端粒酶的研究进展

端粒是真核细胞染色体末端的特有结构,是由端粒结合蛋白和一段重复序列的端粒DNA组成的一个高度精密的复合体,在维持染色体末端稳定性,避免染色体被核酸酶降解等方面起着重要的作用。端粒的长度、结构及组织形式受多种端粒结合因子的调控。由于端粒的重要性,在哺乳动物细胞里,端粒的长度或端粒结构变化与癌症发生及细胞衰老有密切的关系。由于末端复制问题的存在,随着细胞分裂次数的增加,端粒不断缩短,细胞不可避免的走向衰老或凋亡。由于在细胞分裂过程中端粒长度的不断缩短与细胞分裂代数增加具有相关性,即端粒长度反应了细胞的分裂次数,因此有人将端粒形象的比喻为生物时钟。在90%的癌细胞中,端粒酶被重新激活,以此来维持端粒的长度,使细胞走向永生化。简要综述了端粒、端粒酶及端粒酶结合蛋白的最新研究进展。     

间充质干细胞衰老机制的研究进展

间充质干细胞(MSCs)具有来源广泛、组织修复能力强、自我更新能力强及多向分化等特征,是组织工程学上理想的种子细胞,在骨科损伤与修复重建领域具有广阔的应用前景。但随着年龄增长或体外传代次数的增加,MSCs同样面临衰老问题,从而影响MSCs的临床应用及治疗效果。因此阐明MSCs衰老的机制并寻求抗衰老的策略问题是目前亟待解决的问题。本文主要从端粒酶与端粒、氧化应激损伤、沉默信息调节蛋白、高糖状态、Wnt/β-catenin通路激活及DNA损伤等方面对MSCs衰老机制作一综述,并思考应对MSCs衰老策略,以达到延缓甚至逆转其衰老的目的。     

端粒、端粒酶分子生物学研究进展

随着端粒、端粒酶研究工作的广泛开展,人们已逐步认识到它们与衰老、癌症发生过程中的许多重要的生物学现象相关。因此端粒、端粒酶已成为生命科学研究的一个热点。本文总结了近年来有关端粒、端粒酶的结构和功能及端粒长度、端粒酶活性调节机制的研究进展。     

端粒和端粒酶及其在肝细胞癌中的研究进展

摘要：端粒是位于染色体末端的特殊核蛋白复合物,其高度保守的重复序列和蛋白复合物形成保护环结构,以维持线性染色体的稳定性和完整性。端粒酶通过添加富含鸟嘌呤的重复序列,在维持和调节端粒长度、细胞永生性和衰老中起着重要作用。通过研究病变细胞的端粒长度变化趋势和端粒酶活性,可为选择端粒酶作为治疗癌症的标记物提供理论参考。本文针对端粒、端粒酶的结构和日常作用机理,以及它们在肝细胞癌中的研究进展进行综述,以期有助于恶性肿瘤和代谢性疾病的预防、诊断和治疗。     

重建端粒酶活性延长人成纤维细胞寿命的研究

正常人体细胞DNA的端粒随着细胞分裂而缩短,当缩短至一定长度时细胞将停止增殖并衰老死亡。细胞中的端粒酶对端粒起着补足长度的作用。但端粒酶在正常体细胞中不表达,只在生殖细胞、干细胞和肿瘤细胞中表达。最近已有将人端粒酶亚单位基因导入正常人体细胞而使细胞寿命延长的报道。本研究将人端粒酶催化亚基(hTERT)基因用电穿孔法转入正常人体成纤维细胞,筛选出阳性克隆后传代培养,确认外源性端粒酶基因表达和端粒酶活性的重建,证实细胞衰老延缓;同时,通过DNA整倍性和染色体核型分析,明确这些寿命延长的细胞并未发生恶性转化。目的在于通过在具有成骨潜能的成纤维细胞中重建端粒酶活性来延长它们作为骨修复种子细胞的寿命,并且对它们进一步用于临床的安全性进行考察。     

端粒生物学与肿瘤治疗

端粒的生物学功能主要是保护染色体末端,避免核酸酶对染色体末端的降解,防止染色体之间发生融合和重排。大多数人类肿瘤细胞通常通过端粒酶活性的重新激活来延长端粒,从而稳定染色体端粒DNA的长度。端粒酶是由端粒酶逆转录酶和端粒酶RNA模板组成的具有特殊逆转录活性的核糖核蛋白复合物。抑制端粒酶阳性细胞中的端粒酶活性会导致细胞凋亡或衰老。目前有多种以端粒和端粒酶为靶点来进行肿瘤治疗的策略。     

端粒酶调控机制的研究进展

端粒酶在细胞中的主要生物学功能是通过其逆转录酶活性复制和延长端粒DNA来稳定染色体端粒DNA的长度。近年有关端粒酶与肿瘤关系的研究进展表明,在肿瘤细胞中端粒酶还参与了对肿瘤细胞的凋亡和基因组稳定的调控过程。与端粒酶的多重生物学活性相对应,肿瘤细胞中也存在复杂的端粒酶调控网络。通过蛋白质-蛋白质相互作用在翻译后水平对端粒酶活性及功能进行调控,则是目前研究端粒酶调控机制的热点之一。     

端粒和端粒酶紊乱促进阿尔茨海默病的机制研究进展

端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构,由DNA与蛋白质复合而成,可保护染色体末端免于降解和融合。随着细胞分裂,端粒逐渐缩短,从而驱动细胞和个体衰老,但是部分细胞可以通过表达端粒酶或其他方式延长端粒。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种与衰老密切相关的神经退行性疾病,大量研究揭示了血液或大脑细胞端粒长度改变与个体AD风险以及AD病程密切相关。AD小鼠模型研究数据表明,延缓端粒缩短可显著改善学习记忆能力,端粒酶可以通过依赖和不依赖其酶活性的方式改善小鼠的认知能力和病理表型。该文总结了端粒的结构与功能,综述了端粒长度改变与AD风险间的相关性研究,讨论了端粒酶预防AD发生发展的分子机制,系统性解析端粒及端粒酶紊乱与AD间的联系,对于扩大AD研究的广度和深度具有积极意义。     

端粒延长替代机制与DNA修复途径

端粒长度和结构的稳定与肿瘤及衰老的发生密切相关,端粒维持机制(telomere maintenance mechanism,TMM)的激活对稳定基因组和建立细胞永生化至关重要。85%~90%的肿瘤细胞是通过激活端粒酶来维持端粒长度的,10%~15%的肿瘤细胞在端粒酶失活或不足的情况下,利用同源重组或其他多种机制维持端粒长度,这些端粒维持机制统称为端粒延长替代机制(alterative lengthening of telomere,ALT)。ALT端粒DNA通过染色体外游离的端粒重复DNA来合成。这提示,在ALT端粒维持时进行的DNA修复机制可能有利于阐明衰老与肿瘤之间的辩证关系。该文从ALT端粒DNA维持的角度,阐述和总结了ALT肿瘤中几种DNA修复途径及ALT活性相关蛋白如何维持端粒长度和功能的完整性。     

衰老或肿瘤: 端粒酶和p53的相互作用

端粒酶和p53两者在肿瘤和衰老的发生发展过程中都起着关键的作用。在人类大多数的肿瘤中都发现了这一现象: p53基因发生突变和端粒酶的重新激活。端粒酶和p53基因的治疗逐渐成为肿瘤治疗的重要手段之一。文章论述了端粒酶或p53基因敲除的不同组合的小鼠模型(mTR-/-p53+/+; mTR-/-P53-/-)的衰老与肿瘤表型, 对端粒功能异常可抑制或促进肿瘤发生的辩证作用作一综述, 以期理解p53与端粒酶在衰老与肿瘤发生中的辩证相互作用, 寻求一种治疗肿瘤的新思路。     

ALT- 端粒延长替代机制

端粒长度和结构的稳定与肿瘤及衰老的发生密切相关, 端粒维持机制是细胞增殖的必要条件, 端粒维持机制的激活是肿瘤细胞演化过程中的一个重要环节。这种端粒维持机制可能是通过重新激活端粒酶, 使细胞快速增殖。在端粒酶失活或不足的情况下, 也存在着一种或多种维持和增加端粒长度的机制, 统称为端粒延长替代机制(Alterative lengthening of telomere, ALT)。其特点包括: 具有不均一的端粒长度, 存在与ALT相关的PML小体(APBs)以及同源重组增加。ALT细胞内存在的ALT相关蛋白及异常活跃的同源重组为ALT机制的激活和维持提供了可能。文章综述了ALT的特征性表型、与端粒酶的相关性及其可能的发生机制。对ALT机制的深入研究将有利于阐明衰老与肿瘤之间的辩证关系。