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。     

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。     

端粒、端粒酶与细胞寿命及癌症的关系

关于端粒、端粒酶与细胞寿命及癌症的关系的研究目前已成为分子生物学、基础医学等多个学科共同关注的热点之一,且近几年来的研究工作有了长足的进展。本文综述了多年来此方面在基础理论研究和癌症诊治应用上的主要成果。     

细胞增殖寿命的延长研究进展

细胞具有增殖能力的关键是能顺利通过细胞周期的各个控制点。在体外培养的条件下,细胞会因生长环境的不适宜而触发     

多球壳菌素延长裂殖酵母细胞寿命可能机制研究

寻找抗衰老活性分子并研究其作用机制是衰老药物学的研究重点和热点。前期研究发现天然产物多球壳菌素(一种神经鞘脂合成特异性抑制剂)能够延长模式生物芽殖酵母的寿命,而裂殖酵母在进化上更接近哺乳动物,且在形态和遗传上与芽殖酵母有显著差异的另一种模式生物,本研究考察了多球壳菌素对裂殖酵母寿命的影响,并进一步研究了其调控细胞寿命的相关机制。结果显示,多球壳菌素延长裂殖酵母寿命具有保守性,其延长细胞寿命的机制包括:增强细胞压力抗性、促进糖原和海藻糖的积累、降低胞内活性氧的水平,且发现多球壳菌素介导的寿命延长依赖于压力应答类蛋白激酶Sty1。综上,多球壳菌素是一种潜在的抗衰老药物分子,后期有望开发它用于延缓哺乳动物细胞(包括人类)衰老及预防和治疗衰老相关疾病。     

限制进食可以延长寿命

限制饮食，即减少40％。60％的食物摄入而不出现营养不良的情况下，可以明显延长多种生物，甚至包括灵长类动物的寿命。但是引起这种效应的分子机制一直不清楚。最新研究结果表明能够调节多种基因表达的转录因子、进化保守蛋白PHA-4和SKN-1在这个过程中扮演重要角色。     

《自然-细胞生物学》：延长细胞寿命的内部机制研究

随着年龄的增长,一种分子在人体中的浓度会自然减少,然而,科学家们发现,通过对这种分子实施管理。则可以显著提高细胞的寿命。新发现发表在日前在线出版的《自然-细胞生物学》期刊上,清楚地显示出通过何种努力可以延长某种特定细胞的生命。     

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。     

汉黄芩苷通过调节抗氧化基因表达和机体代谢延长果蝇寿命

为探究汉黄芩苷是否具有抗衰老作用,本研究以果蝇为模型,考察汉黄芩苷对果蝇自然寿命的影响。采用RT-PCR和UPLC-MS/MS 代谢组学技术,探索汉黄芩苷发挥抗衰老作用的潜在机制。结果显示,0.02和0.5 mg/mL 汉黄芩苷均可整体延长果蝇寿命,并能够分别延长果蝇平均寿命5.64%和5.39%,延长最高寿命2.74%和5.12%;与30 d组相比,汉黄芩苷能够显著上调果蝇体内抗氧化酶基因SOD1、SOD2和CAT的表达水平,下调MTH的表达水平。果蝇代谢组学分析共找到17个潜在生物标志物,主要参与氨基酸代谢（D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸代谢）和能量代谢（氮代谢）。该结果表明,汉黄芩苷延缓衰老与上调抗氧化基因表达和调控不同代谢途径有关。     

端粒延长替代机制在端粒酶阴性肿瘤和衰老细胞中的作用与机制

端粒延长替代机制（alternative lengthening of telomeres,ALT）是一种高度依赖于同源重组的DNA损伤修复过程,其通过DNA修复机制介导端粒DNA的合成,因此该过程也伴随着一些独特的表型：比如复制压力累积、小分子泛素相关修饰物蛋白（small ubiquitin-related modifier protein,SUMO）依赖的ALT相关早幼粒细胞白血病（promyelocytic leukemia,PML）蛋白小体（ALT-associated PML bodies,APBs）上调以及染色质的动态重塑等。大部分的肿瘤细胞主要通过重新激活端粒酶延长端粒,而大约10%~15%的肿瘤细胞由于缺失端粒酶活性,则是通过启动ALT来维持端粒长度。与端粒酶阴性肿瘤类似,绝大多数体细胞由于端粒酶活性低或缺失导致细胞在分裂增殖过程中端粒逐渐缩短最终进入衰老状态。值得注意的是,有研究发现,在细胞衰老的进程中也伴随着复制压力积累和APBs的增加等类似“ALT激活”的现象,提示衰老细胞与端粒酶阴性肿瘤之间可能具有某些共同的调控机制。尽管这些“ALT激活”的衰老细胞中端粒长度并未有效延长,但ALT可能是衰老细胞逃逸衰老进而肿瘤化的途径之一。因此,本文针对端粒酶阴性肿瘤和衰老细胞典型特征的相关性进行较全面的综述,阐明ALT在调控细胞衰老和肿瘤发生过程中的潜在机制,为临床上端粒酶阴性肿瘤的治疗提供潜在的靶点和策略。     

端粒-端粒酶系统与糖尿病和胰岛β细胞

端粒和端粒酶共同构成端粒-端粒酶系统,参与细胞衰老、增殖和凋亡的调控,在多种增龄性疾病中发挥重要作用。研究表明,端粒-端粒酶系统异常与糖尿病和胰岛β细胞功能异常有关,改变端粒酶的活性有希望作为糖尿病细胞治疗的措施之一。本文就端粒-端粒酶系统在糖尿病胰岛β细胞中的研究进展做一综述。     

端粒植入胃癌7901细胞对细胞生长、端粒和端粒酶的影响

研究外源端粒片段植入胃癌7901细胞后对细胞生长、端粒长度和端粒酶活性的影响.采用lipofectTM2000介导的转染方式,将含有端粒片段质粒pSXneo-1.6-T2AG3转染胃癌细胞SGC7901,PCR在基因水平上鉴定外源性端粒片段的植入后,采用TRAP法检测转染细胞端粒酶活性变化,TRF法检测转染细胞端粒长度变化,MTT法检测细胞生长曲线,RT-PCR测定转染细胞hTERT表达变化.染色体核型分析细胞染色体变化.结果显示端粒片段成功导入SGC7901细胞后获得稳定的细胞株,端粒片段植入后细胞生长变慢,端粒长度延长不明显,端粒酶活性明显降低,hTERT mRNA表达水平下降,核型分析显示转染前后细胞染色体数目无明显变化.实验成功将携带了1600 bp端粒TTAGGG重复序列的真核表达载体pSX-T2AG3-neo稳定转染至人胃癌7901细胞中,端粒植入降低细胞端粒酶的活性和下调端粒酶活性亚单位hTERT的表达,但对端粒长度无明显影响.     

饮食限制延长寿命的遗传机制

饮食限制(Dietary restriction,DR)有效延长了哺乳动物的寿命,也使许多年龄依赖性疾病的发病率降低且延缓其进展。理解饮食限制引起长寿的遗传机制,会对将来处理衰老相关的医疗问题产生深远影响。然而直到最近人们对后生动物的这些机制几乎仍一无所知。通过理解能量感知和寿命控制遗传基础的最新进展,在酵母、无脊椎动物和哺乳动物中,已开始解决这个难题。越来越多的证据表明,后生动物大脑在感应饮食限制和促进寿命延长中起关键作用,因此文章综述了近来后生动物DR长寿的调解因子与DR长寿的基因和神经调节机制及有关理论的进展。     

热量限制延长寿命的分子机制

很多研究均发现,热量限制在很多物种中都有延长寿命的作用.这些报道认为,寿命的延长可 能与氧化应激和炎症过程有关.值得注意的是,热量限制调节氧化应激与脂质代谢调控、抑 制细胞凋亡、DNA保护等分子过程有密切关系.最近,有研究者表明,热量限制调控氧化应激和炎症过程是通过胰岛素/胰岛素样生长因子信号通路起作用的.热量限制在所有的动物模型实验中都显示延长寿命,然而,在人类中应用热量限制,可能还存在很多对人体健康问题值得关注.本文就热量限制如何调控寿命的机制的研究进展作一综述.     

端粒酶活性分析技术

端粒酶活性分析技术陈铁河（海军医学研究所,上海２００４３３）关键词端粒酶活性分析自Ｋｉｍ等（１９９４）［１］发现端粒酶活性仅特异性地存在于恶性肿瘤组织、永生化细胞和生殖组织后,端粒酶研究的进展非常迅速。目前,已证明端粒酶与细胞衰老、分化和肿瘤的形成有...     

Hela细胞端粒DNA断裂损伤

Telomeres are the repetitive G-rich DNA sequences at the end of chromosomes and shorten at each round of cell division.Besides the incomplete DNA synthesis,single and double DNA strand breaks,if not repaired, also contribute to the telomere shortening.To assess the frequency of strand breaks in proliferating Hela cells,telomere fragments were released by alkaline denaturing and electrophoresis from cells embedded in agarose,blotted onto membrane,and detected by probe specific to telomere sequence.The quantity of telomere fragments released was estimated to be less than 0.4% of the total telomere content,which corresponded to less than one break per cell.Since the mean length of the terminal restriction fragments of the cells was about 7 kbp,the fragments detected would lead to less than 19 bp in mean telomere shortening [Acta Zoologica Sinica 49(6):873-877,2003].