作者:黄必录
细胞衰老的端粒DNA和核糖体DNA共调控假说(Telomere DNA and ribosomal DNA co-regulation model for cell senescence)认为,细胞衰老是由端粒和/或rDNA的阵列缩短通过P53介导的。
问:你怎么解释大象拥有比大多数哺乳动物多得多的 p53 拷贝,并且老化速度比它们慢得多这一事实?
答:衰老与p53基因拷贝数无关,而是与P53蛋白会随时间轴产生浓度梯度的变化有关。
p53基因拷贝数多不代表P53蛋白水平高,就象有40个拷贝和140个拷贝rDNA的啤酒酵母细胞中,rRNA含量几乎是相同的。
老化速度与端粒和/或rDNA阵列缩短速率有关,而端粒和rDNA阵列缩短速率受到众多基因和环境因素的影响。
问:你认为细胞衰老是因为P53水平升高导致的,为什么不能通过敲除p53基因或持续抑制P53蛋白来让细胞停止衰老,让个体返老还童?
答:由于端粒和rDNA是作为遗传程序运行的驱动器和细胞分裂次数的计数器,如果通过敲除p53基因或持续抑制P53蛋白来让细胞返老还童,基因的表达谱就不会随时间轴变化,细胞分裂就会失控,这样和癌细胞同一属性了。因此,只能通过延长端粒和rDNA来下调P53,使细胞既能返老还童,又不会使细胞分裂失控。
问:你如何解释草履虫细胞功能的降低并未伴随着端粒的缩短,而水獭的端粒会随着年龄的增长而延长,同时小燕鸥的端粒缩短速率在40岁以后逐渐减缓?
答:我们发现人类某些细胞敲低45S rDNA拷贝数会导致端粒延长,这可以解释端粒延长是对45S rDNA阵列缩短的代偿,说明45S rDNA对衰老的权重大于端粒,事实上,裸鼹鼠的端粒在衰老时会延长,人类到80~90岁白细胞端粒也会延长,因此,端粒长度增加说明细胞更衰老了。
问:你似乎不知道老鼠的端粒很长,但寿命很短,而且端粒长度并不能预测或解释人类寿命的差异。
答:衰老速度与端粒和rDNA阵的缩短速率有关,而与这些阵列的初始长度无关,例如,小鼠初始端粒长度为50kb,端粒缩短率为每年6420 bp,寿命为2.5-3年,人类为15kb,年缩短率为70 bp,寿命为75-85年。还有,随着年龄的增长,rDNA调控衰老作用大于端粒,因此导致用端粒衡量衰老速度不准确。
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