端粒酶與癌癥的關(guān)系

《端粒酶與癌癥的關(guān)系》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、端粒酶的發(fā)展門金姚蕊王文晶燕偉朱藝博郝琳琳還記得好萊塢大片《返老還童》里的情節(jié)么？由布拉德·皮特飾演的主要角色本杰明·巴頓奇違反了大自然的規(guī)律，竟以老人形象降生人世，之后越活越年輕。電影里的故事如今正在現(xiàn)實中上演。最近，美國哈佛大學的腫瘤醫(yī)生羅納德·德賓霍根據(jù)端粒理論，通過老鼠試驗，第一次成功逆轉(zhuǎn)了衰老過程，其科研成果發(fā)表在《自然》雜志上試驗中，德賓霍通過特殊方法使老鼠提前衰老，使這些動物的皮膚、大腦、內(nèi)臟和其他器官與80歲老人的類似；然后利用藥物刺激，成功令端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶重新恢復生機。老鼠服用藥物2個月后，長出大量新細胞，返老還

2、童，重現(xiàn)活力。更令人吃驚的是，原本年邁的公鼠竟又重新恢復了生育能力，再度繁殖后代。一：端粒酶的發(fā)現(xiàn)二：端粒酶的功能作用三：有關(guān)端粒酶研究的意義四：端粒酶的最新研究進展一：端粒酶的發(fā)現(xiàn)1985年，Blackburn實驗室在四膜蟲細胞核撮物中首次發(fā)現(xiàn)并純化了一種物質(zhì)，它具有端粒特異性末端轉(zhuǎn)移酶活性，可以不依賴于α-DNA聚合酶和DNA模板使端粒序列自我復制從而延長并維持端粒長度。Blackburn將之命名為端粒酶。端粒酶（Telomerase）在細胞中負責端粒延長的一種酶，是基本的核蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶，可將端粒DNA加至真核細胞染色體末端。

3、端粒酶的組成包括：具有逆轉(zhuǎn)錄酶活性的催化亞基，即端粒酶逆轉(zhuǎn)錄（telomerasereversetran-scriptase，TERT）；RNA模板；端粒相關(guān)蛋白，如端粒重復序列結(jié)合因子1、2。而TERT是最重要的組成部分。其中RNA模板和端粒相關(guān)蛋白在無端粒酶活性的正常組織中廣泛表達，而TERT只在端粒酶陽性的腫瘤細胞和永生化細胞中表達。二：端粒酶的功能端粒酶用于合成染色體末端的端粒，使因每次細胞分裂而逐漸縮短的端粒長度得以補償，進而穩(wěn)定端粒長度。主要特征是用它自身攜帶的RNA作模板，以dNTP為原料，通過逆轉(zhuǎn)錄催化合成后隨鏈5

4、‘端DNA片段或外加重復單位。端粒與端粒酶的作用機制正常細胞由于線性DNA復制5'末端消失，隨體細胞不斷增殖，端粒逐漸縮短，當細胞端?？s至一定程度，細胞停止分裂，處于靜止狀態(tài)端粒長短和穩(wěn)定性決定了細胞壽命，并與細胞衰老和癌變密切相關(guān)。然而將ｈＴＥＲＴ基因?qū)攵肆Ｃ戈幮缘募毎?，重建其端粒酶活性，維持端粒長度．可延長細胞壽命，從而達到防治衰老的目的。這為干細胞的治療應用提供了廣闊的前景。三：研究端粒酶存在的意義隨著對端粒和端粒酶研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)端粒系統(tǒng)與衰老、癌癥有密切關(guān)系。如果抑制端粒酶的活性,就可以使癌細胞停止分裂增殖,達到抗

5、癌目的；若激活端粒酶,就可以增加細胞分裂次數(shù),從而延長壽命。細胞獲得永生性的必要途徑是端粒酶活性的激活。而端粒酶活性的激活是阻止端粒重復序列縮短。在神經(jīng)干細胞的研究中發(fā)現(xiàn)通過轉(zhuǎn)染TERT可獲得永生化的干細胞，為神經(jīng)干細胞移植修復腦損傷和腦發(fā)育相關(guān)疾病提供了有效方法。目前研究表明，在人正常的組織細胞中，端粒酶只存在于生殖細胞、造血干細胞和一些淋巴細胞中。由于端?？s短與細胞老化有關(guān)，端粒酶在人類生殖中發(fā)揮著重要作用。四端粒酶的研究進展2003年，Haendeler等[發(fā)表論文稱發(fā)現(xiàn)外源給予H202可導致TERT核外輸進入胞質(zhì)，這個過程

6、是由Src激酶家族依賴的酪氨酸磷酸化所導致的?？寡趸瘎╊砸种芓ERT的核外移和延緩內(nèi)皮細胞的復制性衰老2006年Santos等發(fā)現(xiàn)hTERT的N一末端有特定的線粒體輸入序列(線粒體定位信號)，能夠在氧化應激的狀態(tài)下進入線粒體。然而端粒酶在氧化應激時表現(xiàn)出的這種核外定位的生理生化功能并不清楚，并存在較大爭議。2009年Haendeler等[32]研究發(fā)現(xiàn)111RT進人線粒體后定位在線粒體基質(zhì)，結(jié)合于mtDNA編碼區(qū)NDl和ND2區(qū)，并認為TERT的線粒體定位全面提高了呼吸鏈的活性，可以抵抗氧化應激誘導的損傷。相關(guān)臨床應用據(jù)報道，俄

7、羅斯莫斯科國立大學的科學家用40年的時間研制出一種抗氧化劑，達到延緩衰老的目的。稱“長生不老藥”科學家稱，這種抗氧化劑不僅可以極大地延長人的壽命，還能使人一直保持年輕、健康的狀態(tài))的狀態(tài)。目前這種“長生不老藥”已經(jīng)在實驗室中取得成功，使小鼠的壽命延長了若干年。研究人員準備下一步對“長生不老藥”進行人體實驗，并在2012年前將其投入市場，屆時人們只需服用一粒藥丸，就能夠消除年齡帶來的諸多健康問題。作為首個以端粒為靶標的片劑上市“不老仙丹”令人期待夢幻島上的彼得·潘永遠年少不會衰老。結(jié)語在癌癥日益威脅人類健康的今天，圍繞端粒和端粒酶這

8、條線索窮追不舍，是否有望早日攻克癌癥這一醫(yī)學難題；端粒酶獨立于端粒之外的抗凋亡和調(diào)節(jié)細胞生存的作用機制；氧化應激狀態(tài)下端粒酶的線粒體定位的機制和功能等問題均有待進一步的探討和闡明。存在的問題對于癌癥：端粒酶療法可能對生殖細胞、造血細胞等有潛在的副作