（广州市红十字会医院 骨科 510220）
摘要：端粒酶通过改变端粒的长度影响细胞功能，成为端粒相关蛋白调控端粒长度的核心，维持着端粒及染色体的稳定。本项目对正常与退变髓核组织POT1、TPP1、TERT 基因和蛋白表达情况进行检测，结果提示正常髓核细胞组织POT1 和TPP1 基因表达水平明显高于退变髓核组织。正常髓核组织POT1 和TPP1 蛋白表达水平明显高于退变髓核组织。得出POT1 和TPP1的降低导致hTERT表达降低，加速了细胞和组织的衰老过程。
端粒酶通过改变端粒的长度调节着人类各种疾病的发生以及衰老。端粒长度缩短导致细胞寿命缩短，因此通过端粒酶调节端粒长度已经广泛运用于生物医学研究中，而且调控过程是一个复杂的生物学改变过程。端粒酶是端粒相关蛋白调控端粒长度的核心，维持着端粒及染色体的稳定。[1]。本研究通过检测退变髓核组织中TERT、POT1 和TPP1的基因与蛋白的表达，研究髓核组织退变过程中端粒长度及其相关蛋白扮演的重要角色。
1.方法
正常髓核组织来源于脊柱侧弯行矫形手术患者，年龄13-15岁，MR提示髓核组织信号良好，未见脱水、退变现象。纤维化髓核组织来源于老年行腰椎间盘摘除患者，年龄70-80岁，MR提示髓核组织III度退变，脱水明显。取材后，用生理盐水反复冲洗髓核组织血液，备用。RT-PCR、western blot检测POT1、TPP1、TERT 基因和蛋白表达情况。
2.结果
正常髓核细胞组织POT1 和TPP1 基因表达水平明显高于退变髓核组织。正常髓核组织POT1 和TPP1 蛋白表达水平明显高于退变髓核组织。得出POT1 和TPP1的降低导致hTERT表达降低，加速了细胞和组织的衰老过程。
3.讨论
POT1、TPP1负性调控着端粒的长度，构成Shelterin 复合体[2]，Shelterin 复合体通过改变其结构影响着端粒功能。POT1 与TRF2相结合后形成复合物，结合至T-loop，保护端粒的稳定，POT1是一种端粒单链DNA 结合蛋白。T-loop、D-loop是存在于端粒末端的结构域，保护端粒免于核酸酶环化或降解。POT1与D-loop结合，稳定端粒末端结构域，保护端粒。研究发现TPP1可以与POT1蛋白相结合，保护端粒蛋白复合体，并且通过TPP1-POT1异二聚体，增强POT1与端粒DNA的结合能力。另外，TPP1 通过其寡核苷酸结合域募集端粒酶，通过形成端粒-端粒酶保护蛋白，调控端粒酶活性。因此，TPP1维持着端粒长度及端粒末端功能完整[3]。
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研究结果显示，TPP1的缺失引起shelterin复合体形成障碍，端粒保护蛋白复合体形成障碍将导致细胞寿命缩短。研究发现TPP1可以调节细胞核内端粒保护蛋白亚单位，调控细胞核内输出信号通路。TPP1 表达受到抑制，端粒功能表达异常，DNA 损伤反应发生，在染色体末端形成损伤，可能形成肿瘤[4]。
我们的研究表明：正常髓核细胞组织POT1 和TPP1 基因表达水平明显高于退变髓核组织。正常髓核组织POT1 和TPP1 蛋白表达水平明显高于退变髓核组织。得出POT1 和TPP1的降低导致hTERT表达降低，加速了细胞和组织的衰老过程。
基金项目：本课题受广州市卫计委一般项目（20161A011013）资助。
参考文献
[1] Smith LJ，Nerurkar NL，Choi KS，et al.Degeneration and regeneration of the intervertebral disc：lessons from development [J].Disease models & mechanisms，2011，4（1）：31-41.
[2] Sanderson KB，Roditi D，George SZ，et al.Investigating patient expectations and treatment outcome in a chronic low back pain population [J].Journal of pain research，2012，5：15-22.
[3] Ding WY，Yang DL，Cao LZ，et al.Intervertebral disc degeneration and bone density in degenerative lumbar scoliosis：a comparative study between patients with degenerative lumbar scoliosis and patients with lumbar stenosis [J].Chinese medical journal，2011，124（23）：3875-8.
[4] Huh H，Lee YJ，Kim JH，et al.The Effects of TWEAK，Fn14，and TGF-beta1 onDegeneration of Human Intervertebral Disc [J].Journal of Korean Neurosurgical Society，2010，47（1）：30-5.
论文作者:叶冬平
论文发表刊物:《航空军医》2019年2期
论文发表时间:2019/5/14
标签：端粒论文; 组织论文; 蛋白论文; 长度论文; 复合体论文; 细胞论文; 高于论文; 《航空军医》2019年2期论文;