端粒DNA损伤与细胞衰老的研究进展

端粒DNA损伤与细胞衰老的研究进展
应乐倩 1  余 晖1  王雨婷1  潘逸男1  王金涛1  王丽辉2*
(1 杭州师范大学医学院, 杭州 310000; 2 杭州师范大学衰老研究所, 杭州 310000)

摘要 :

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。

关键词: 端粒DNA损伤反应; 端粒酶; 细胞周期阻滞; 衰老

端粒的平均长度随着细胞的分裂次数的增加及年龄的增长而缩短。端粒在个体衰老中扮演重要角色, 端粒的长度与寿命呈正相关。研究发现,
通过测量不同组织细胞端粒的长度可推测法医学年龄。

细胞衰老(cellular senescence), 是细胞的一种永久性细胞周期停滞状态, 不仅是复制能力的丧失, 而且包括细胞形态、基因表达、新陈代谢和表
观遗传学等的巨大变化。端粒DNA序列逐渐变短甚至消失, 引起一系列DNA损伤反应(DNA damage response, DDR), 使染色体稳定性下降, 引起细胞周
期阻滞, 进而可能进入不可逆的生长停滞状态。由端粒DNA损伤而导致的细胞出现永久性的细胞周期停滞过程, 称之为复制型细胞衰老(replicative
senescence)或生理性衰老, 主要由p53/p21/pRb信号 通路介导[3-4]

1 端粒的结构及其功能
2 端粒DNA损伤机制及通路
3 端粒与细胞衰老的关系
4 总结与展望

全文见 细胞生物学杂志

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