介绍端粒及端粒与疾病之间的关系

端粒
王波 2022-12-14
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许效
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端粒生物学,其实在上世纪六七十年代已经被科学家发现了。在2009年,端粒获得了诺贝尔奖。
 
端粒是在染色体尾端有一个帽子的结构,它是以非编码的6个核苷酸为重复序列的DNA排列。它主要的生理功能是为了保护DNA不被损伤,这是它最重要的。
 
第二点端粒的主要体现是在分裂细胞里,细胞每分裂一次,端粒逐渐发生缩短,为什么端粒被人们称为“生物时钟”。因为细胞分裂到一定的时候,端粒就不再缩短了。
 
要了解端粒和疾病之间的关系,我觉得是需要理解衰老。衰老在细胞水平上,它主要有几种表现形式,比如在细胞水平上基因组的不稳定性。第二个最重要的是端粒的缩短。第三个是干细胞的耗竭。还有细胞间的通讯失调,包括表格遗传学的变化等等,蛋白质失去的稳态等。这些都是衰老不同的表现形式。其中有个最重要的衰老表现形式是端粒的缩短。
 
我们总结端粒跟疾病之间主要有三类关系:
 
第一类是端粒和衰老疾病的关系。端粒发生缩短,细胞老化,比如神经退行性疾病、肝硬化等,都发现了不同程度的端粒缩短,造成细胞功能的下调。
 
第二类是大家一直研究的端粒异常增生。因为某些基因的突变,驱动了端粒的延长,造成了肿瘤的发生。比较有直接关键的是比如黑色素瘤,黑色素瘤从良性到恶性的转变有端粒延长的因素在里面。国际上有很多的公司在做,但是目前来看端粒和肿瘤之间能够成药的,目前不是很多,很多在临床二期、三期等。
 
第三类,我们最关注的其实是非分裂细胞系统的,比如心脏、神经、还有肾脏某些细胞之间,这些细胞本身是不分裂的。按照传统的端粒理论,细胞不分裂,端粒就不发生缩短。但是我们很多的研究发现,在非分裂细胞里,端粒也发生了缩短,在这种情况下它就产生了疾病。

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