综述:端粒长度与端粒酶活性作为病理状态诊断和预后的生物标志物
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时间:2025年07月03日
来源:Biochemistry (Moscow) 2.3
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(编辑推荐)本综述系统阐述端粒生物学最新进展,指出端粒长度(TL)和端粒酶活性(TA)可作为衰老、辐射损伤及遗传性端粒病(telomeropathies)的关键生物标志物,揭示CST-聚合酶α/引物酶复合体在端粒复制中的新机制,强调TERRA RNA在表观遗传调控中的多重作用,为临床诊断和航天医学监测提供新视角。
Abstract
端粒生物学始终是生命科学的研究热点。最新临床数据显示,外周血白细胞端粒长度(TL)能有效反映内脏细胞状态,其缩短过程与损伤因子暴露密切相关,既是细胞增殖停滞的标志,也被视为机体衰老的"分子钟"。
端粒动态调控新机制
研究发现CST-聚合酶α/引物酶复合体在端粒复制中发挥关键作用:当端粒酶完成3′端G链突出部合成后,该复合体启动C链填补。而端粒RNA(TERRA)的发现更颠覆传统认知——其不仅能调控端粒酶活性(TA)和端粒替代延长机制(ALT),还可进行翻译,揭示端粒维持存在复杂的表观遗传调控网络。
端粒长度的多维影响因素
TL动态变化受多重因素影响:
1. 时序衰老:TL随年龄增长自然缩短
2. 损伤累积:电离辐射等外源因素可加速缩短
3. 遗传缺陷:shelterin复合体、CST复合体或端粒酶组分基因突变导致遗传性端粒病
值得注意的是,宇航员在太空环境中的TL变化已成为航天医学重要监测指标。
临床转化应用
TL/TA检测具有重要临床价值:
• 端粒病诊断:约70%的先天性角化不良患者存在TERC或TERT基因突变
• 癌症风险评估:TA异常升高与90%以上恶性肿瘤相关
• 健康监测:辐射暴露人群的TL动态追踪可预测组织损伤程度
新一代测序技术使TL检测成本降低80%,为大规模流行病学研究创造条件。
未来展望
揭示TERRA翻译产物功能、开发靶向CST复合体的小分子调节剂、建立太空环境TL动态模型,将成为该领域三大突破方向。端粒生物学正从基础研究向精准医学快速转化。
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