哪些人更容易随着年龄增长罹患退行性疾病?哪些人更容易罹患癌症?这些问题也许可以从基因中找到答案。
今天(10月25日)举行的2024年世界顶尖科学家论坛开幕式上,2009年诺贝尔生理学或医学奖得主,加州大学圣克鲁兹分校分子、细胞与发育生物学杰出教授卡罗尔·格雷德带来题为《端粒:新兴技术为疾病防治开辟新途径》的主旨演讲。
格雷德介绍称,端粒是染色体末端的一段序列,它有两大功能,一是保护染色体末端,二是维系染色体长度。每一次细胞分裂时都会复制,但由于末端无法复制,所以细胞分裂时端粒都会丢失。
而端粒酶可以识别出染色体末端端粒的丢失。端粒酶之所以重要,是因为它可以使端粒保持长度的平衡,使其总体呈现钟形分布。此外,端粒酶是所有细胞分裂所必需的。正常细胞复制需要端粒酶,然后才能分裂成不同的细胞类型。
如果没有端粒酶会怎样?格雷德介绍了一项小鼠的基因消除实验。假如G1小鼠缺少端粒酶,得到下一代G2小鼠,然后又传到下一代G3小鼠,每一代小鼠的端粒酶都没办法维系在染色体末端。于是端粒都变小,而端粒变小会导致小鼠组织更新功能的丧失。
所以,缺乏端粒会产生各个方面的问题,比如骨髓衰竭、皮肤伤口愈合缓慢等。经过多年研究,科学家们发现,端粒在组织中扮演着重要角色。格雷德表示,她们发现,有一些疾病是因为没有足够端粒所导致的。
比如在小鼠和人体实验中发现,因为端粒的减少或突变,会发生肺纤维化、肺癌、免疫问题、衰老、肺气肿、隐源性肝硬化、胃肠道疾病等等。所以,了解端粒对疾病的影响至关重要。
格雷德介绍了一种名为FlowFISH的测量方法。研究人员将探针刺到端粒当中,对192名实验对象展开研究。研究发现,如果平均端粒酶减少,则衰老更显著。研究人员进而总结出,端粒较短的人,更容易患上年龄相关的退行性疾病。
那么端粒过长是否会有新问题?研究人员发现,端粒太长的人更容易患癌症。所以端粒长度平衡问题,对了解疾病非常重要。研究人员迫切想要了解端粒长度背后的平衡机制。
作者:孙欣祺
文:孙欣祺 图:袁婧 编辑:刘琦 责任编辑:任荃
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