端粒、端粒酶研究及应用进展

韦　伟

（西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室西华师范大学生命科学学院四川南充637009）

端粒、端粒酶研究及应用进展

韦伟

（西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室西华师范大学生命科学学院四川南充637009）

端粒、端粒酶是一种与人体的肿瘤的预防和治疗、人体衰老有关的重要物质。因此端粒和端粒酶的研究成为当前医学界和生物科学界的一项非常有意义和价值的课题。目前，相比起国外来，我国的端粒和端粒酶的研究还处于比较落后的阶段，在这样的形势下研究其它发达国家的端粒和端粒酶的研究现状无疑对于我国端粒和端粒酶的研究开展和进行就是一件有价值和意义的事。而这正是本文研究和探讨的目的。本文作者希望通过本次研究，能够让我国的学者和研究者对国际上端粒和端粒酶研究现状加深认识，获得最新的信息，为我国的相关研究提供一些帮助。

端粒；端粒酶；研究现状；未来展望

1　国外目前的研究方向和结果

自2009年美国的三位科学家发现了“端粒和端粒酶是如何保护染色体的”的原理之后，世界上的科学家们纷纷开始研究如何将这一原则应用到医学中去。现在，国内外端粒和端粒酶的应用研究主要集中在妇产科学、基础医学、心血管疾病、泌尿科学、外科学等方向，其中端粒酶与肿瘤形成之间的关系的研究、延长人类寿命和抗癌方面的研究就占应用研究的总数的一半以上。

最近几年，一些美国科学家经过研究发现了一种功能极似端粒酶的蛋白质，这一类蛋白蛋的发现能够帮助科学家进一步发现端粒酶的结构和成份，并了解如何制造和激活它的活性，而这将有助于医学界制造出抑制和激活端粒酶的药物，帮助癌症患者治疗和延缓衰老。

除些以外，来自于美国斯坦福大学医学院的研究人员还确定了TCAB1蛋白具有以前未知的功能。这些新的发现对于以后的端粒酶成分的确定和端粒酶的制造，端粒酶活性珠激活和抵制药物的制造都是非常有意义的。

另外还有来自于美国索尔克生物研究所的科研人员发现了可以控制端粒酶关闭的开关。研究者发现的这个“关闭”开关可能有助于让端粒酶的活跃度低于这一限度。这一开关的发现明显有助于研究者进一步发现如何激活和抑制端粒酶的活性具有很大的帮助。理解如何操纵这一“关闭”开关——进而延缓端粒变短的过程，可以为治疗衰老性疾病带来新方法，比如，在生命晚期再造重要的人体器官。

2　国内目前的研究方向和成果

在我国，对端粒和端粒酶的研究起步较晚，目前大部分的研究都远远落后于西方发达国家。目前我国的端粒和端粒酶的研究主要处于应用研究方面。对于端粒和端粒酶的理论研究基本上都是从国外现搬来的理论和研究结果。我国在端粒及端粒酶的研究上与国际研究水平有较大差距，研究的实验室不多。但是却也取得了一些不俗的研究成果。

例如我国研究者童坦君开展的应用研究就主要针对端粒及端粒酶与衰老之间的关系。他计算并报道了我国人群外周血淋巴细胞的端粒长度平均缩短速度(35个碱基对/年)、还研究发现我国男性平均端粒比女性长，但丢失速率比女性高。解释了我国女性平均寿命高于男性的原因。另外，他的实验室首次在国际上阐明了p16影响细胞衰老的作用机制。即在不影响端粒酶的条件下，也可减慢端粒的缩短，证明p16促良性（二倍体）细胞的衰老与端粒酶无关，而与另一种蛋白质分子（Rb）活性的存在相关。这一研究结果与国外发达国家实验室的研究结果已经很接近了。

在我国另一名研究者北京大学的张波教授是研究端粒的结构与其生物学功能的关系一个这方面的专家，他经过长期研究发现端粒的结构对端粒酶基因具有调节作用，这种调节作用来源于端粒中心体的一种蛋白质因子TEIF。这三研究结果证明对于后来的相关药品的研制很有价值。另外，近两年来我国山东大学和瑞典卡罗斯卡大学等组成的国际科研小组又发现了新成果，他们发现：端粒酶逆转录酶TERT与端粒长度及功能有关，TERT在癌症发展中具有关键作用，这一研究虽然未能查明其具体机制，但是经过这一步的发现，该研究结果有望成为抑制癌细胞新靶点。我国的这些研究成果都具有很强的创新意义和价值，与国外发达国家的研究比起来，距离已经相差无几。

3　未来的研究方向

综上所述，可以看出，目前无论是在国际上还是在国内，端粒、端粒酶的工作原理和应用研究方面都取得了很大的突破，成绩是优秀的，成果是骄人的。但是还是存在着许多的不足，我个人认为在今后的研究过程过中还需要继续对以下方面进行研究：

3.1端粒酶的成分和结构

只有提示了端粒酶的成分和结构，才能明白端粒是如何控制细胞的生长和自我复制的，而只有也解了这一点，才能在应用研究领域研制出延缓衰老，抗癌的药品。

3.2端粒与肿瘤的关系

众所周知，恶性肿瘤细胞中具有较高活性的端粒酶，它能维持癌细胞端粒的长度，使其无限制扩增。因此下一阶段的研究还需要着重研究端粒与肿瘤的关系。了解是什么原因激活了癌细胞的端粒酶，导致了在正常人体细胞中产生了端粒酶活性的异变。如果能搞清这个问题，将是人为攻克癌症的一大发现。

3.3端粒与心血管疾病

相关研究说明心血管疾病中的端粒缩短可能是冠心病、心血管疾病的致病因素之一。但是至今科学家们仍没有发现两者之间的确切联系和相互之间的关系。因此这一课题在未来必定会成为端粒，端粒酶研究及应用研究的主要课题之一。

3.4端粒及端粒酶的检测方法

端粒及端粒酶的活性水平与正常细胞生长调控及恶性肿瘤形成机制密切相关。但在目前，如何通过测定端粒的长短以及端粒酶的活性水平还是端粒及端粒酶应用研究领域的另一大课题。所以在未来更简单更廉价的检测方法也是端粒及端粒酶应用研究的主要课题之一。

3.5端粒、端粒酶与遗传病的关系

目前的研究已经证明端粒和端粒酶与遗传病关系密切，由于近年来世界遗传病有进一步扩大和严重化的发展趋势，所以端粒和端粒酶与遗传病的关系这一课题的重要性甚至可以端粒、端粒酶与肿瘤治疗研究的重要性相提并论。因此下一阶段，这一课题将也是未来研究的主要课题之一。

[1]攸璞,朱海英.端粒酶和端粒生物学在医学领域中的应用.生命的化学,2012,22(5).

[2]宋伟,宋德懋.端粒和端粒酶是如何保护染色体的.生理科学进展,2010,41(4).

西华师范大学博士启动基金对本研究（项目号：412568）。

韦伟（1984—），男，博士，四川南充，讲师，研究方向：生态学。基金项目