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分子论文端粒

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分子论文端粒_第1页
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端粒(即染色体末端)的发现已有很长的历史,但对其结构、功能、合成及其重要意义的认识, 近年来有了很大进展本文就端粒、端粒酶的研究进展以及他们与肿瘤的关系综述如下 一、端粒 (一)端粒的结构 端粒是位于染色体3,末端的一段富含G的DNA重复序列,端粒和端粒结合蛋白组成核蛋白复合物,广泛存在于真核生物细胞中,具有特殊的功能 不同种类细胞的端粒重复单位不同,大多数长5〜8bp,由这些重复单位组成的端粒,突出 于其互补链12〜16个核苷酸内[1]人类端粒由5TTAGGG3的重复单位构成,长度在5〜 15kb范围[1,2]与端粒特异性结合的是端粒结合蛋白,迄今为止,只在少数生物中确定 了端粒结合蛋白的结构及表达基因,然而端粒结构与功能的保守性表明,这些端粒结合蛋白 的特性可能普遍适用于其他真核生物 (二)端粒的功能 端粒高度的保守性表明,端粒具有非常重要的作用其主要功能包括: 1.保护染色体末端2.防止染色体复制时末端丢失 3.决定细胞的寿命 4.固定染色体位置 (三)端粒的长度 端粒的长度在不同的细胞之间存在着差异胚胎细胞和生殖细胞端粒的长度大于体细胞[7]体外培 养细胞端粒的长度随着细胞逐代相传而缩短,每复制一代即有50〜200nt的DNA丢失,端 粒丢失到一定程度即失去对染色体的保护作用,细胞随之发生衰老和死亡。

所以,通过测定 端粒的长度可以预测细胞的寿命[6]人体细胞端粒的长度不一,存在着个体差异,随着年 龄的增长,端粒每年减少约15〜40 nt [7],最终细胞衰老胚胎细胞和生殖细胞端粒的长 度不随着细胞分裂次数的增加而缩短,具有无限分裂的能力,其原因就在于端粒酶的存在[7] 二、端粒酶 (一)端粒酶的结构和功能 端粒酶是由端粒酶RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白酶,通过识别并结合于富含G的端粒末端,以自身为模板,逆转录合 成端粒[1] (二)端粒酶活性的调节 端粒酶的活性在不同的层次上受到各种因素的调节 1.hTR: hTR是端粒酶的重要成分,2.端粒酶蛋白:TP 1或TP 2基因的突变,均可导致端粒酶的失活[10,11],TP 2基因在不同的细胞有不同的剪切位点,可 能以此改变TP 2的生化特性,从而起重要的调节作用 3.癌基因与抑癌基因:癌基因和抑癌基因对肿瘤的发生、发展起着重要的作用 4.细胞分化及细胞周期对端粒酶活性的影响:用药物诱导的细胞分化实验表明,随着细胞分化,端粒酶活性随之降低,而抗分化 的细胞则无影响,永生细胞株端粒酶的活性在各细胞周期中无显著变化,而与细胞的生长速 度相关[19],使细胞脱离生长周期能否抑制端粒酶的活性,各报道不一。

5.端粒的长度与端粒酶激活:当端粒缩短到一定程度后才有端粒酶的激活,其机理可能在于,缩短的端 粒导致基因的不稳定,某些突变如激活端粒酶、丢失抑癌基因使细胞获得不死性,成为优势 克隆端粒的缩短成为端粒酶激活的前提 端粒酶活性的调节机理错综复杂、说法不一,胚胎早期端粒酶的活性随着胚胎的发育而逐渐消力生殖细胞例外),而细胞获得不死性 及肿瘤的发生,又与端粒酶的再次激活密切相关,其机理目前还不清楚 三、端粒、端粒酶与肿瘤一)端粒、端粒酶与人类肿瘤的关系 正常细胞的分裂次数是有限的端粒酶的激活是细胞走向永生化的必要途径,而永生化又被认为是肿瘤恶化的必要步骤肿瘤 细胞的端粒长度很短,其继续缩短将导致染色体融合、细胞死亡,而端粒酶的激活可以维持 端粒的长度,从而维持肿瘤的继续分裂、增殖和生存端粒酶的表达,可能是肿瘤形成和发 展的共同途径 (二)端粒酶在妇科肿瘤方面的研究 大多数妇科恶性肿瘤有端粒酶的表达[23]由于卵巢含生殖细胞成分,子宫内膜周期性脱落具有再生能力,使得 端粒酶具有不同于一般组织的特殊性 1.卵巢肿瘤:良性卵巢肿瘤(如生殖细胞肿瘤、乳头状囊腺瘤)、交界性肿瘤及绝经前正常卵巢可测出端粒酶活性。

但在恶性卵巢癌、低分 化卵巢肿瘤及有淋巴转移者,端粒酶活性显著增高初步的研究表明,端粒酶活性与上皮性 卵巢癌的发展及蔓延相关腹水细胞的结果并不一致,有报道认为,端粒酶的阳性率不高 2.子宫内膜癌:端粒酶在子宫内膜癌中表现为强阳性,同时正常子宫内膜可以有端粒酶活性, 绝经前甚至可表现为强阳性有关研究未发现端粒酶活性与肿瘤的分期、浸润的深度及DNA的成分相关这与子宫内膜的周期性再生有关 3.宫颈癌:有研究表明,端粒酶的激活发生在宫颈癌的早期,与其进展有关,有希望成为宫颈癌诊断及预后的标记物[26] (三)临床应用前景 1.肿瘤的治疗方面:端粒酶与恶性肿瘤之间令人惊异的相关性,使他在肿瘤的诊断和治疗上有望成为行之有效的新的靶目标 2.诊断与鉴别诊断及临床预后方面:端粒酶可以出现在某些肿瘤的早期甚至癌前病变,在分化低有转移倾向的肿瘤中高度 表达,使其在诊断及评价预后方面,具有一定价值总之,端粒、端粒酶在肿瘤的研究中 具有广阔的前景,将为人类攻克肿瘤开辟新的视 野 [1] Rhyu MS. Telomeres, telomerase,and immortality. J Natl Cancer Inst, 1995,87:884-894. [7] Allsopp RC, VaziriH, Patterson C, et al. Telomere length predicts replicative capacity of human fibroblasts. Proc Natl Acad Sci USA, 1992, 89:10114-10118. [8] Feng J, Funf WD, Wang SS, et al. The RNAcomponent of human telomerase. Science, 1995,269:1236-1241. [9] Greider CW, AutexierC, Buchkovich K, et al. Telomerase biochemistry and regulation in cellular immortalization. Proc Am Assoc Cancer Res, 1995, 36:672-677. [10] Harrington L, McPhail T, Mar V, et al. Amammalian telomerase-associated protein. Science, 1997, 275:973-977.。

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