人體細(xì)胞衰老研究取得新進(jìn)展
日期:2013-05-15 09:48:46
細(xì)胞衰老是個(gè)體衰老的重要基礎(chǔ),研究細(xì)胞水平的衰老對(duì)于理解整體的衰老具有基礎(chǔ)而重要的意義。復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授倪挺提出,采用自主創(chuàng)建的轉(zhuǎn)錄組調(diào)控研究體系,理解基因表達(dá)失衡在正常及病理性細(xì)胞衰老過(guò)程中的作用和機(jī)制,希望為深入探索細(xì)胞衰老相關(guān)疾病的基因表達(dá)層面的復(fù)雜性提供新的切入點(diǎn)。近期,此項(xiàng)研究取得新進(jìn)展。
倪挺教授針對(duì)轉(zhuǎn)錄起始、過(guò)程調(diào)控、轉(zhuǎn)錄終止這三個(gè)核心環(huán)節(jié),系統(tǒng)創(chuàng)建了基于高通量測(cè)序方法的轉(zhuǎn)錄研究體系,并利用該研究體系發(fā)現(xiàn)三種轉(zhuǎn)錄起始模式,首次建立其與啟動(dòng)子元件及表觀遺傳標(biāo)記的關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)非編碼反義RNA參與減數(shù)分裂等過(guò)程的調(diào)控,還發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄終止的組織特異性PolyA新位點(diǎn)。系列成果為深入理解真核生物轉(zhuǎn)錄組的復(fù)雜調(diào)控奠定了方法學(xué)基礎(chǔ),豐富了對(duì)于基因轉(zhuǎn)錄這一重要并且基礎(chǔ)的基因生物學(xué)問(wèn)題的認(rèn)識(shí),也為研究細(xì)胞衰老及相關(guān)疾病中特征性轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制提供了全新手段。
隨著時(shí)間的推移,細(xì)胞增殖能力和生理功能逐漸下降的變化過(guò)程稱為細(xì)胞衰老。在這一過(guò)程中,細(xì)胞的形態(tài)及分子層面均發(fā)生明顯變化,如細(xì)胞皺縮、染色質(zhì)固縮、端粒變短等。細(xì)胞衰老和個(gè)體衰老是兩個(gè)不同但又存在緊密聯(lián)系的概念。對(duì)于單細(xì)胞生物,細(xì)胞的衰老也就是個(gè)體的衰老。而多細(xì)胞個(gè)體的衰老是細(xì)胞普遍衰老的結(jié)果,細(xì)胞衰老的多,新生的少,個(gè)體就開(kāi)始出現(xiàn)衰老的趨勢(shì)了。因此,研究細(xì)胞水平的衰老為揭示個(gè)體衰老及衰老相關(guān)疾病的機(jī)理提供新思路,為衰老及相關(guān)疾病的防控提供理論指導(dǎo)。
基因的表達(dá)是連接遺傳變異和臨床表現(xiàn)的一個(gè)重要指標(biāo),而轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)關(guān)鍵的第一步。全基因組水平的轉(zhuǎn)錄調(diào)控失衡與許多疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),也是細(xì)胞衰老及相關(guān)疾病的重要標(biāo)志。比如說(shuō),在哈欽森-吉爾福德早衰綜合征中,一個(gè)編碼核骨架蛋白基因的點(diǎn)突變?cè)斐闪丝刂苹蜣D(zhuǎn)錄的系列因子的表達(dá)水平發(fā)生顯著變化,這種基因表達(dá)的總體失衡與早衰癥的動(dòng)脈粥樣硬化病變有密切關(guān)系。
我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會(huì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2011年全國(guó)60歲以上老年人已達(dá)1.78億人,占總?cè)丝诘?/SPAN>13.27%。人類衰老不僅僅意味著機(jī)體反應(yīng)能力和器官功能的減退,更重要的是,老年人易患各種衰老相關(guān)疾病,如高血壓、冠心病、腦卒中、糖尿病、老年癡呆、白內(nèi)障和耳聾等。因此,從個(gè)體、組織器官、細(xì)胞和分子多層次研究衰老的機(jī)制,對(duì)衰老相關(guān)疾病的預(yù)防和控制具有顯著的社會(huì)價(jià)值和醫(yī)學(xué)價(jià)值。