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      • 控制細胞衰老的關鍵開關-Genes and Development
      • 來源:科技日報

                美國索爾克生物研究所的科研人員發現了細胞內一個對健康老化至關重要的“開關”。這個“開關”可以促進健康細胞分裂和生長,比如,即便在衰老階段也能產生新的肺或肝組織。 在人體內,新分裂的細胞不斷補充著肺、皮膚、肝臟及其他器官。但大多數人體細胞不能無限期地分裂下去——每一次分裂后,染色體末端的細胞計時器就會縮短。當這種名為端粒的計時器變得極短時,細胞就不再分裂,導致器官和組織退化,這種現象經常發生在衰老階段。但存在一種繞過這種倒計時現象的方法:一些細胞會產生一種端粒酶,這種酶可以修復端粒,并讓細胞無限期地分裂下去。

                索爾克生物研究所科研人員9月19日在《基因與發育》雜志上發表研究報告稱,他們發現端粒酶可以被關閉。 該研究報告資深作者維基·倫德布拉德教授說:“早前的研究認為端粒酶一旦聚合,在需要時可隨時利用。我們意外地發現端粒酶有一個‘關閉’開關,這個開關可以讓它分解。” 理解如何操縱這一“關閉”開關——進而延緩端粒變短的過程,可以為治療衰老性疾病帶來新方法,比如,在生命晚期再造重要的人體器官。

                倫德布拉德與報告第一作者、研究生蒂莫西·圖西對釀酒酵母展開了研究。早前,倫德布拉德的團隊利用這種簡單的單細胞生物體揭示了端粒酶的大量信息,并為在人體細胞中尋找類似結果奠定基礎。 圖西說:“我們本希望能夠研究端粒酶復合體的每一種成分,但事實上這并不是一項簡單的任務。”圖西制定了一套方法,可以讓他以極高的分辨率觀察處于細胞生長和分裂期的每一種成分。 每當細胞分裂時,細胞的整個基因組就會被復制。當基因組進行復制時,圖西發現端粒酶在準備組合成一個復合體時,會缺失一個重要的分子亞基。但在基因組全部復制后,這個缺失的亞基會加入它的同伴中,形成一個完整的、充分活躍的端粒酶復合體。在此基礎上,端粒酶可以補充不斷磨損的染色體末端,并確保健康的細胞分裂。 但令人意外的是,圖西和倫德布拉德發現在端粒酶復合體充分組合后,它會迅速分解形成一個非活躍的“分解”復合體——事實上就是將開關調至“關閉”狀態。

                他們推測這種解體過程可以提供一種方式,讓端粒酶在細胞內保持極低的濃度。盡管正常細胞內不斷磨損的端粒酶會導致衰老,但癌癥細胞卻依賴提高端粒酶濃度,確保無節制的細胞增長。圖西和倫德布拉德發現的這個“關閉”開關可能有助于讓端粒酶的活躍度低于這一限度。

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