Cell重点文章：癌细胞与干细胞中的端粒（附原文）

坤明

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生物通报道：端粒被誉为染色体的“保护神”，这一并不复杂的结构在维持染色体稳定性上扮演了重要角色，而近期的一些研究则指出了端粒与人类癌症，自身免疫性疾病，炎症，还有成体干细胞之间重要的关联，为此最新一期（1月31日）Cell杂志特以“The Role of Telomeres in Stem Cells and Cancer”为题，介绍了端粒在干细胞和癌症中的作用，并探讨了这种特殊结构对基因组完整性和致癌性的影响。" ]* b3 }7 M$ X. B. v" R
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在染色体这一细胞中遗传信息的载体上，两端有一些重复DNA序列，称为端粒。这些序列能作为保护罩，保护遗传物质免受任何外部因素的伤害，危及细胞功能。端粒对于基因组的完整性以及染色体的稳定性发挥着至关重要的作用，端粒DNA长度以及其结构的维持与细胞衰老和癌症发生密切相关。  m2 S- {5 P# m8 Q( ~: S) J  n: B% z

. x4 _3 h3 b0 Z1 R近期的研究指出，端粒缩短不仅会由于染色体不稳定而损害转化细胞的增殖，而且也会导致癌症的发生。来自德国汉诺威医学院的K. Lenhard Rudolph博士与另外一位学者概况了这方面的研究新进展，并探讨了端粒在复制胁迫中的作用，以及成体干细胞中端粒酶的表达，如何影响到基因组完整性调控和致癌性的。
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端粒与癌症炎症( h+ R, q4 \; {+ H1 J

: `7 P8 i" |& d2 W. j; r- G' I1 \6 Q新加坡科技研究局的研究人员发现在人类癌症中，端粒酶具有发起和维持慢性炎症的作用。端粒酶可直接调控一些借助慢性炎症主要调控子NF-kB表达的炎症分子生成。这些分子对于炎症和癌症进程至关重要。
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通过在来自患者样本的原发性癌细胞中抑制端粒酶活性，科学家们发现一种已知是人类癌症关键驱动子的炎症分子IL-6表达水平降低。这是一个重要的突破揭示了用药物靶向端粒酶有可能减轻炎症，由此摆脱癌细胞。3 b" Q; _1 e8 Q! J

4 X8 D' o$ w7 D# i研究人员指出，这些研究发现为十年来该领域顶尖实验室的观察结果提供了一个统一的解释，证实慢性炎症和端粒酶过度活性共存于90%的人类癌症中。6 u2 E: m) v7 n3 W# ?6 l" @! A

7 p2 u- W2 P5 A" K端粒与逆境1 o  M; l- `1 Z# T4 J- U
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研究人员发现压力会通过缩短端粒来引发慢性疾病。他们在2004年对慢性病儿童的母亲与健康儿童母亲体内白细胞中的端粒长度进行了比较，首次将慢性精神压力与端粒维持缺陷联系起来。研究指出，母亲与患病儿童相处的时间越长，所受的精神压力越大，端粒就越短。此后陆续有越来越多的大型调查也支持了端粒长度与压力之间的关系，甚至在婴幼儿期，压力就开始侵蚀端粒。5 J  s. I* ?) x4 R1 |: s

* e3 p! J: H: w0 y5 ^研究人员认为，在压力与端粒缩短、压力与疾病、端粒缩短与疾病这三组相互交织的关系网中，很可能就存在一条路径，压力通过使端粒缩短来引发某种疾病。解析短端粒、压力和疾病之间的关系，分析其中的细胞和生理学通路将有助于治疗相关疾病，而健康的生活方式和社会环境也同样重要。有研究显示，三个月的减压干预就可以增强端粒酶活性，减缓甚至逆转端粒的损耗。
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1 N  Y  P; Q. j) V. o( `% L5 E3 _1 X端粒与长寿( @& b& o5 x$ T- ^$ |
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其实端粒与长寿的关联早已被认可，不过利用端粒测量来预测哺乳动物的实际寿命还并没有被评估过。( p& m; v% U0 z
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近期西班牙国家癌症研究中心的研究人员证明哺乳动物的寿命是由端粒长度决定的，为了确定出预测衰老的一种真正方法，这项研究中的研究人员进行了小鼠体内端粒长度的纵向研究，分析一段时间内个体端粒长度的变化。
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他们从同一小鼠中定期抽取血液样品进行分析，发现寿命长的小鼠并不是任何年龄段中端粒最长的小鼠，而是那些随着时间推移，端粒缩短得更少的小鼠。) i1 H; y* w8 [, F' W- ^; L. @

- @9 I# t  Y8 N( X$ w  e作者指出，虽然正常小鼠的端粒长度比人类的端粒长度长多了，但令人惊讶的是，他们发现小鼠体内的端粒缩短的速度比人类的快100倍，因此之前认为正常小鼠并没有由于端粒的缩短而衰老的观点是错误的。这项研究进通过纵向研究这些遗传物质的“监护人”，对于进一步分析饮食，吸烟等生活方式的实际影响具有重要意义。这项研究也为预防相关疾病或研发新的治疗药物提供了新思路。& s4 a. W: i0 T# U+ |. W9 L

+ e) Z# d2 O* j) ^（生物通：张迪）9 p: N$ x# I8 \) C
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5楼原文 感谢michael1013 提供

坤明

The Role of Telomeres in Stem Cells and Cancer2 Y$ y/ `7 x, T3 B2 N, m6 G9 S

! n5 G6 M0 u9 J6 TTelomere shortening impairs proliferation of transformed cells but also leads to cancer initiation by inducing chromosomal instability. Here, we discuss recent developments in our understanding of the role of telomeres in replication stress and how telomerase expression in somatic stem cells may affect genome integrity control and carcinogenesis.% G2 x, i8 j3 r% q$ ^5 z  J( z2 e
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