干货丨触发衰老的“生物钟”--端粒与端粒酶
文章发布于：2022-12-06 15:42:36
端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，端粒重复序列与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构，其作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。
Fig 1染色体端粒示意图(来源于网络)
端粒与衰老有非常密切的关系，端粒变短，机体疾病发病率增加，存活率降低。因此，端粒常被认为是细胞衰老的生物学标志物，是触发衰老的“生物钟”。
Fig2端粒功能障碍与细胞老化图(图片引自文献#)
端粒酶由RNA和蛋白质组成，可维持端粒长度。它是逆转录酶，以自身RNA为模板，合成端粒DNA，从而使细胞获得无限增殖。端粒酶主要由3部分组成：即人端粒酶RNA（humanetelomerase RNA, hTER）、端粒酶协同蛋白（humanetelomerase associated protein, hTEP1）及端粒酶逆转录酶（humanetelomerasereverse transcriptase, hTERT）。
其中hTRT被认为是端粒酶活性表达的关键组分，hTRT编码的mRNA水平与端粒酶整体活性一致。干细胞（包括产生精子和卵细胞的干细胞）中端粒酶活性高，以确保这些细胞的端粒酶在下一代中保持最佳状态，而其他大多数细胞中端粒酶活性很低。
Fig3端粒酶结构示意图:主要由TERT，TER，TERP1三部分构成
（图片引自文献*）
在正常细胞中，端粒酶活性通常受到抑制，端粒长度随细胞分裂逐渐缩短，最终细胞不再分裂而死亡。
端粒酶活性的高表达与癌细胞的永生性密切相关，这使得越来越多的科学家将端粒酶作为一种新的肿瘤标志物、抗癌药物靶点、特异性肿瘤检测标志物诊断和预后指标的重要指标。
因此，端粒酶在基础生命科学和医学研究中的意义十分重要，利用一定方法来检测端粒酶的活性可以更好地评价端粒酶在人类恶性肿瘤中的生物学和临床意义。
端粒酶蛋白催化亚基（TERT或TRT）具有反转录酶的主要特征，其表达在正常细胞中受到抑制，研究表明，TERT或TRT的表达与端粒酶活性的表达一致，与端粒酶的活化程度密切相关。Wisman等在人卵巢癌中利用逆转录PCR检测hTERT的mRNA的表达，并采用TRAP法检测端粒酶活性，结果证实二者均存在于恶性肿瘤中并且表达模式相同。
基于上述原理，凯基实时荧光定量PCR端粒酶检测试剂盒通过分别检测端粒酶催化亚基TERT基因mRNA和内参基因GAPDHmRNA。
在进行样本检测时，可以增加阳性细胞293和阴性MRC-5细胞做为对照，利用∆∆CT法计算样本中TERT基因的相对表达量。
结果解读：
若待测样本内参基因Ct值在13-19之间，TERT基因Ct值＜35且扩增曲线正常，则样本端粒酶活性为阳性。
若待测样本内参基因Ct值在13-19之间，TERT基因Ct值≥35且无明显的扩增曲线则样本无端粒酶活性。
凯基试剂盒推荐
介绍：试剂盒采用SYBRGreen qPCR MasterMix为荧光实时定量PCR和Two-Step荧光实时定量PCR设计的最优反应体系，并结合特异性的细胞端粒酶催化亚基基因TERT引物，简化实验步骤和提高实验效率。MasterMix含有MaximaHot Start Taq DNA聚合酶、dNTPS、进行优化处理的PCR反应缓冲液以及SYBRGreen染料。使用HotStart Taq DNA聚合酶，为PCR反应提供了更高的产量和灵敏度、特异性，能够检测低至10个拷贝的目的基因。
注意：由于对端粒酶进行检测的所有方法都不能完全定量的检测细胞端粒酶的活性，同时TERT基因或者蛋白的表达与端粒酶之间的间接关系准确性有待于进一步研究，望客户根据实际选择使用。
产品应用：适应于大多数的Real-timePCR扩增仪，包括AppliedBiosystems，Eppendorf，Corbett，Bio-Rad，Roche，杭州博日（Line-GeneBioer）等品牌的PCR扩增仪。
#：杨玲,黄森.端粒与端粒酶：运动延缓衰老的端粒机制[J].中国组织工程研究,2022,26(35):5733-5740.
*：赵相轩,卢再鸣.端粒酶活性抑制在癌症治疗中的作用研究进展[J].现代肿瘤医学,2017,25(19):3178-3181.
