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关于端粒逆转录酶的猜想

2022-03-03 21:30 作者:宁宁的起爆器  | 我要投稿

在大多数人类体细胞中,随着每次细胞分裂,端粒逐渐缩短,最终导致染色体不稳定和细胞衰老。而端粒酶可以逆转这一过程。端粒酶是由粒酶协同蛋白、端粒酶逆转录酶与端粒酶RNA组成,今天讲的猜想便与端粒逆转录酶(TERT)有关。

一日,我闲的无聊,在知乎上查关于端粒的一些问题,发现了一个回答。

知乎上的回答

看到这个回答,我便想到能否将TERT基因转入细胞中,看能增加细胞内端粒酶活性和分裂次数上限,便去查了一些文献,文献如下:

https://ashpublications.org/blood/article/98/3/597/53312/Transfer-of-the-human-telomerase-reverse

摘要翻译:

在大多数人类体细胞中,随着每次细胞分裂,端粒逐渐缩短,最终导致染色体不稳定和细胞衰老。随着细胞分裂,端粒重复序列的丢失也可能限制抗原特异性T淋巴细胞的复制寿命。最近的研究表明,端粒酶逆转录酶(hTERT)基因的诱导表达可以延长各种原代人类细胞的复制寿命。为了测试hTERT的引入是否能延长原代人T淋巴细胞的寿命,我们用含有hTERT基因的逆转录病毒载体转染未经处理的CD8+T淋巴细胞。转导的T细胞克隆表达高水平的端粒酶,并且在长时间培养后维持或延长其端粒长度。其中两个亚克隆在170多个群体倍增(PD)中保持了正常的克隆效率。相比之下,用对照载体转染的T细胞克隆显示端粒长度逐渐缩短,并在大约108 PDs时停止增殖。端粒酶阳性T克隆具有正常的46,XY核型,维持其细胞毒性特性,并且对凋亡标记物annexin-V几乎没有染色。这些结果表明,异位hTERT基因表达能够延长原代人类CD8+细胞毒性T淋巴细胞的复制寿命。

由该文献我猜测此类手段不仅可以延长T淋巴细胞的复制寿命,其他细胞也可以。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1582-4934.2008.00299.x

摘要翻译:

人骨髓间充质干细胞(hMSCs)可以很容易地从骨髓中分离并分化成多种组织,使其成为未来细胞和基因治疗应用的一个有希望的靶点。骨髓中的低频率hMSCs需要在临床使用之前在体外分离和扩增,但由于培养期间与衰老相关的生长停滞,可以产生有限的细胞数量。利用逆转录病毒载体异位表达人端粒酶逆转录酶(hTERT),延长了人骨髓间充质干细胞的寿命。由于在hMSCs中观察到恶性转化,逆转录病毒载体导致插入突变,我们使用慢病毒基因转移体外表达hTERT。表达hTERT的单细胞来源的hMSC克隆在体外和体内经过长期培养后均未显示恶性转化。肿瘤抑制基因的表达和核型没有变化。培养的人骨髓间充质干细胞缺乏端粒酶活性,但由于hTERT的异位表达,端粒酶活性显著增加。HTERT的表达阻止了hMSC的衰老,细胞显示出明显更高且无限的增殖能力。即使经过较长的培养期,表达hTERT的hMSCs仍能保持其干细胞特性,如成骨、成脂肪和成软骨分化所示。总之,通过慢病毒基因转移异位表达hTERT来延长人类间充质干细胞的寿命可能是一种有吸引力且安全的方法,可以为细胞和基因治疗应用生成合适的细胞数量。

这篇文章证实了我的猜想.

https://www.embopress.org/doi/full/10.1002/emmm.201200245

摘要翻译:

衰老研究的一个主要目标是在衰老过程中改善健康。对于小鼠来说,缩短或延长端粒的基因操作分别导致寿命缩短或延长。基于此,我们在成年(1岁)和老年(2岁)小鼠中测试了端粒酶基因疗法的效果。对1岁和2岁的小鼠进行腺相关病毒(AAV)治疗后,表达广泛向性的小鼠TERT对健康和体质有显著的有益影响,包括胰岛素敏感性、骨质疏松症、神经肌肉协调性和几种衰老的分子生物标记物。重要的是,端粒酶处理过的小鼠没有比其对照同龄小鼠发生更多的癌症,这表明当使用AAV载体在成年或老年生物体中表达时,端粒酶的已知致瘤活性严重降低。最后,在1岁和2岁时,经端粒酶处理的小鼠的中位寿命分别增加了24%和13%。这些有益的效果在催化活性不高的TERT中没有观察到,这表明它们需要端粒酶活性。总之,这些结果证明了TERT通过基于端粒酶的治疗在延缓正常小鼠生理衰老和延长寿命方面的作用,并证明了抗衰老基因治疗的可行性。

这篇文章实锤了此类方法可以延长寿命。但还没达到真正的长寿,由此我有了一个疑惑,如果一种生物从受精卵开始便被转录TERT基因能否实现真正的长寿?

希望有生物界的大佬为我解惑,或者设计相关的实验来尝试能否克服长寿的难题。

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