研究发现激活端粒酶可以抗衰老,抑制端粒酶

A*STAR研究人员表示，关闭为染色体末端添加保护帽（protectivecaps）的酶可以帮助对抗多种类型的癌症。该团队通过使用它来阻止小鼠的肿瘤生长来证明这种方法的治疗潜力。

DNA复制的拉链样式意味着染色体的尖端不能被复制，每次细胞分裂时它们都会略微缩短。为了防止遗传信息的丢失，染色体末端受到称为telomeres的重复，无基因区域的帽子的保护（见图）。每次分裂都会缩短端粒，直到它们消失，细胞不再分裂。在需要无限分裂的细胞中，如干细胞，一种叫做端粒酶的酶可以延长端粒，使细胞保持分裂。

然而，癌细胞可以劫持端粒酶，而在非干细胞或体细胞中，抑制端粒酶是一种重要的癌症预防机制。

端粒酶已被充分研究，但抑制机制尚不清楚。本研究的主要作者ShangLi和同事们发现端粒酶在人类和小鼠中几乎完全相同，但端粒酶在小鼠中并未受到抑制，他们找到了两个远离端粒酶基因的遗传开关。

他们发现，一个主要的发育调节因子HOXC5和嵌套在HOXC5基因内的microRNAmir--3p共同作用通过这些远距离开关抑制端粒酶。进一步的研究表明，这些开关存在于许多长寿哺乳动物中，包括人类和黑猩猩，但不存在于短寿命哺乳动物中，如小鼠和大鼠，作为防止肿瘤风险增加的额外障碍，伴随着更长的寿命。

为了证实他们的假设，该团队人工增加了引入小鼠的肿瘤细胞中的HOXC5和mir--3p。由于抑制端粒延伸，肿瘤生长受到强烈抑制;端粒迅速缩短，细胞分裂中断。

“这项研究是蛋白质编码基因HOXC5及其相关microRNA如何共同控制[端粒酶]表达的典型例子，这种机制的失败可能导致癌症进展，”新加坡A*STAR医学生物学研究所的PrabhaSampath说。

端粒酶与超过85％的人类癌症相关，这意味着端粒酶特异性治疗可能有广泛的应用。

有趣的是，这些发现也对衰老有影响，因为“限制体细胞的细胞增殖能力最终会导致衰老，”Li说。该团队现在的目标是找到在健康的干细胞分化过程中参与沉默端粒酶（silencingtelomerase）的其他遗传因素。“鉴定这些因素将提供激活端粒酶进行抗衰老治疗或抑制端粒酶用于癌症治疗的可能性。”

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