端粒酶在正常組織中已知的作用是保護某些經(jīng)常分裂的
細胞，如胚胎細胞，精子細胞，成體干細胞和免疫細胞�？茖W家認為端粒酶在所有其他細胞中被關(guān)閉，除了癌癥腫瘤中，在癌細胞中，它能促進無限細胞分裂。
這項新研究發(fā)現(xiàn)可以使癌細胞“永生”的端粒酶也可以預防腫瘤，減緩正常細胞死亡的關(guān)鍵階段。也就是說在衰老過程關(guān)鍵時刻，正常成體細胞中的端粒酶會重新激活，緩解細胞老化的壓力，減少可能導致癌癥的DNA損傷。
這一研究發(fā)表在9月2日的PNAS雜志上。
領(lǐng)導這一研究的是馬里蘭大學細胞生物學和分子遺傳學副教授Kan Cao，她表示，“這項研究重塑了目前對端粒酶在正常細胞中功能的認識，我們的工作首次表明端粒酶在成體細胞中的作用超過了促進腫瘤形成的作用。我們現(xiàn)在可以說，在細胞生命周期的關(guān)鍵點，端粒酶活化起著重要的作用。”
端粒酶可防止端粒縮短，端粒是細胞染色體末端特有的DNA-
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，可保護染色體免受損傷。當細胞大量分裂時，端粒酶在胚胎發(fā)育和干細胞分化過程中起著關(guān)鍵作用。在正常的成體細胞中，端粒酶被關(guān)閉，端粒隨著每次細胞分裂而縮短，直到達到它們的臨界長度。在關(guān)鍵的端粒長度，細胞停止分裂，死亡或引發(fā)導致惡性腫瘤的DNA損傷。
在這項新工作之前，科學家們認為大多數(shù)成體細胞中的端粒酶表達只能導致無限的細胞分裂，就像在癌癥腫瘤中看到的那樣。
Cao等人認為端粒酶可能在成年細胞中也發(fā)揮作用，他們觀察到實驗室與端粒縮短的同胞小鼠之間存在顯著差異。小鼠是野生型小鼠和遺傳修飾小鼠的后代，這些小鼠已經(jīng)繁殖了許多代，沒有產(chǎn)生端粒酶的能力。所有兄弟姐妹的端粒都異常短，但研究人員發(fā)現(xiàn)，沒有遺傳該基因從其野生型親本產(chǎn)生端粒酶的小鼠表現(xiàn)出較短的壽命，會發(fā)生進行性組織萎縮和自發(fā)性癌癥。
為了解正在發(fā)生的事情，Cao和她的同事比較了兄弟小鼠的皮膚細胞，發(fā)現(xiàn)雖然兩種細胞系的端粒相對較短，但來自端粒酶缺陷小鼠的細胞停止分裂的速度更快，比其它小鼠細胞更多地發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，由于非端粒酶缺陷型小鼠的皮膚細胞接近關(guān)鍵端粒長度，它們會自然產(chǎn)生端粒酶突發(fā)，從而減緩端�？s短過程，減少可能導致癌癥的DNA損傷。這些結(jié)果表明，在細胞壽命結(jié)束時表達的端粒酶可以緩解衰老的影響，導致細胞逐漸死亡。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，重新激活在端粒酶缺陷細胞中表達端粒酶的基因可以挽救它們，延長它們分裂和減少DNA損傷的能力。
為了確定他們在小鼠身上觀察到的是否適用于人類，該團隊對人體皮膚細胞進行了實驗室研究。研究人員發(fā)現(xiàn)人類細胞在接近關(guān)鍵端粒長度時也表達了端粒酶。此外，不能表達端粒酶的人類皮膚細胞更快地達到關(guān)鍵的端粒長度，并且顯示出比表達端粒酶的端粒長度更多的DNA損傷。
研究人員的下一步是找出端粒酶表達是如何在細胞接近關(guān)鍵端粒長度時開啟的，并探索端粒酶作為緩沖端�？s短應(yīng)激的緩沖機制。
客服一
