端粒、 端粒酶研究进展.ppt

Aldous等用抗雌激素药物tamoxifen处理MCF-7gc癌细胞时，发现伴随着MCF-7细胞周期受抑于G0/G1期，端粒酶活性也随之下凋，但temoxifen并无直接抑制端粒酶活性的作用，Akjycma等发现用IFN-2处理Daudi淋巴瘤细胞，可使细胞周期停滞于G1期，端粒酶活性也明显下降，Sharma等用DMSO诱导人BurKitt淋巴瘤细胞Raji，可使之进入可逆的G0/G1期停滞状态，且不伴有可检测的分化表型改变；在此过程中，端粒酶活性呈动态改变，说明端粒酶活性的调节是细胞周期依赖性的。 有研究表明，转染反义端粒RNA在封闭细胞的酶端粒活性表达的同时，伴发P21与P16表达水平的升高。P16和P21均在细胞周期的调控中起重要作用，均属于细胞周期蛋白激酶抑制蛋白，对G1/S期转换起负调节作用，它们通过影响CDK的活性阻止细胞进入S期，P21在转录水平还受P53的调控，即参与细胞调亡的调控。以上提示，由于在S期细胞端粒酶的活性受到抑制，并继发引起细胞周期蛋白激酶抑制因子P16和P21表达水平的显著增高，从而使细胞在G1/S期转换受阻而影响细胞从G1期过渡到S期，并有可能延长细胞周期。 六、端粒酶与肿瘤抑制基因 抑癌基因Rb，P53 ，P16可以抑制细胞周期蛋白激酶，阻滞细胞分裂 ，但这些基因单独失活并不能诱发细胞永生。一些DNA肿瘤病毒可以使P53 ，Rb基因失活，增强细胞增殖能力。在一种与突变P53基因遗传有关的家族性癌症综合征Li-Fraumeni综合征病人中，对其成纤维细胞自发性永生过程进行观察，发现单纯P53突变或缺失可使细胞暂时脱离衰老，但不能避免退化。 在永生化细胞IV-CF中既有P53失活，又有P16表达缺失，还有端粒延长，但缺乏端粒酶活性，提示在体内细胞永生中还存在一种延长端粒的机制。 有些病毒蛋白具有多效性（pleiotropic effects），它不仅能与Rb，P53等抑癌基因结合，而且还可能与其它未辩明的因子结合。 说明端粒酶仅是引起细胞永生的一种机制，除此以外，还有使细胞永生的其它机制，还有保持端粒长度的其它机制，有待于进一步的研究。 七、端粒酶与衰老 衰老即为老化，有生理性和病理性，生理性衰老(aging)是生物体自成熟期开始，随年龄增长发生的，并受遗传因素的影响，表现为全身复杂的形态结构和生理功能不可逆的退行性变化，而疾病或异常因素可引起病理性衰老（senility），是衰老现象的提早出现。 Faragher指出衰老细胞逐渐积累会导致人体衰老的进程（但不排除其它因素），正如美国科学家戴维、施莱辛格在2002年国际人类基因组大会所说的，人的干细胞有着旺盛的活力，但是细胞有新陈代谢，随着年龄的增长，很多功能细胞因为老化或磨损而丧失了原有的功能，然而他们却无法被排出体外，这些“失灵”的细胞越积越多，以致最终防碍了其它细胞的“正常工作”，这很可能是人类衰老的真正因素。 对于人体衰老的延迟，一直都是人类不断追求的，端粒与端粒酶的发现为人类抗衰老带来了曙光。在体外培养中，衰老细胞部分随着增殖会逐渐增多。既然端粒酶活性表达能稳定端粒的长度，那么端粒在细胞复制中就不会丧失，细胞衰老的进程就可能被阻止，从而延长寿命—这是人们研究端粒酶与抗衰老关系的热点。 中国科学家董坦君等研究发现P16基因并非通过激活端粒酶，而是通过调节Rb蛋白的活性来影响端粒的长度，抑制P16基因的表达，端粒长度缩短减缓，细胞寿命延长，衰老程度减轻。 Fuxe等报道P15的过度表达引起的复制性衰老方向与P16有相似的能力，同样伴有完整的Rb蛋白途径。 端粒酶延长端粒长度以减缓细胞衰老最早的证据来自Bodrar等的研究，1998年在Science上刊文报道：将人的端粒酶基因导入端粒阴性的正常人体细胞中，激活其表达并培养细胞，然后与未导入该基因的细胞比较，发现前者端粒显著延长，细胞分裂旺盛，细胞寿命比后者大大延长，更值得关注的是细胞并无肿瘤样改变。另外，Targ等发现一些正常啮齿动物的先驱细胞有一个无限制的增殖能力，但其培养需在避免分化和阻止细胞循环反应活性的前提下，Kudo等报道端粒酶活性和细胞凋亡可作为宫内发育延迟的胎盘衰老的指标。 Maffson等认为在神经细胞分化和存活中，端粒酶与TERT功能的测定能较好理解神经细胞的功能，并可以促进神经细胞在各种各样神经元退化性病变条件下的恢复。阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种常见的神经系统退化性老年病，其患者脑血管壁中可分离出致AD神经元退行性病变的β－淀粉样蛋白，zhu等利用