生物谷報道：揮動染色體調色板,，Salk生物研究學院(Salk Institute for Biological Studies)的Jan Karlseder 博士率領的研究小組通過觀察來自Werner 綜合癥（一種遺傳的早衰癥）患者的染色體，發(fā)現(xiàn)重塑位于染色體末端的端粒（telomeres）能夠明顯阻止Werner綜合癥患者細胞的遺傳損傷,，超弄清衰老和癌癥之間的關系又邁出了重要一步,。研究結果刊登于《PNAS》。
Werner 綜合癥患者擁有與年齡極不相稱的衰老表型,，十幾歲皮膚開始發(fā)皺,、禿頂或花發(fā)，大多數(shù)在40－50歲時死于癌癥等疾病,。“癌癥大半與染色體不穩(wěn)定有關,，” Karlseder解釋說，“如果個體染色體丟失端粒,，染色體失去保護作用,，會與其它未受保護的染色體融合。當細胞分裂時,，染色體隨機斷裂，導致基因組不穩(wěn)定,。”
Karlseder的最近相關研究發(fā)表于2004年（第一作者為當時Karlseder實驗室研究生Laure Crabbe）,，文章介紹，研究人員利用一種被稱為FISH的技術對Werner 綜合癥患者的染色體DNA和端粒進行原位熒光雜交顯微觀察,，發(fā)現(xiàn)患者染色體缺失一些起保護作用的端粒,，Karlseder稱之為“細胞的一次災變”。
( 生物谷配圖)
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圖：從Werner綜合癥患者細胞分離得到的染色體,，用不同顏色的熒光染料對每對染色體進行涂色,，以觀測引起基因組不穩(wěn)定的染色體斷裂和融合（如第6和10），用于解釋Werner綜合癥患者的癌癥高發(fā)性,。
最新研究中,，研究人員在組織培養(yǎng)基中培養(yǎng)Werner 綜合癥患者的細胞，利用一種FISH的高度顏色改換技術（chromosome painting,，染色體涂色）評價DNA損傷,。這種技術用不同顏色的熒光染料涂色,、標記每對染色體，幫助研究人員輕松觀測染色體融合或者斷裂,。
接下來,，研究人員向培養(yǎng)細胞中添加有功能的WRN基因（Werner 綜合癥患者WRN基因突變或者無功能）或者是編碼端粒蛋白的基因（拉伸短的或者彌補丟失的端粒）。細胞經(jīng)過數(shù)次分裂后,，研究人員重新檢測DNA尋找與年齡和癌癥有關的損傷類型,。
補充了功能性WRN基因的細胞與未補充基因的對照組細胞相比，DNA損傷明顯減少,，提示W(wǎng)RN基因編碼一種蛋白,，研究人員將此蛋白稱為helicase，在細胞分裂時將緊密盤繞的DNA鏈伸直,， WRN基因缺失導致Werner 綜合癥,。法國人類基因組研究所（Institute of Human Genetics）博士后Explains Crabbe解釋說，“一個蛋白（WRN）缺失引起一些端粒缺失,，導致未成熟細胞生長停滯,。”
然而，最有趣的發(fā)現(xiàn)是添加了端粒的細胞,，“當我們將端粒注入細胞后,，我們抑制了突變的積聚，與將WRN蛋白復活的效果水平相當,，” Karlseder說,，“在Werner 綜合癥細胞中，通過伸長Werner綜合癥細胞變短的端粒,，彌補了缺陷,。”
Crabbe（繼續(xù)研究DNA復制）認為，這些結果不僅提供了一種基于Werner 綜合癥中見到的加速衰老的機制,，而且建立了與癌癥易患體制的連接,。“這些結果提示，Werner 綜合癥細胞中的端粒功能紊亂是基因組不穩(wěn)定的一種主要原因,，可用來解釋為何Werner 綜合癥患者易患癌癥,。”
將這些發(fā)現(xiàn)投入Werner 綜合癥臨床治療還很艱巨。然而Karlseder很樂觀：“我們研究這種疾病是因為它是研究衰老的一個極好模型,，我們發(fā)現(xiàn)衰老,、端粒丟失和癌癥發(fā)生之間直接的相關性，我估計老年人癌癥可能與Werner綜合癥患者的癌癥有相同的機制,。”
