雷帕霉素對端粒酶敲除鼠成體干細(xì)胞衰老的影響以及作用機(jī)制.pdf

1、端粒是真核生物線性染色體末端的DNA重復(fù)序列和蛋白質(zhì)形成的復(fù)合物，其結(jié)構(gòu)高度保守。端粒酶的發(fā)現(xiàn)，解釋了在細(xì)胞分裂中，DNA序列不會丟失的機(jī)制，為研究端粒與衰老或癌癥的關(guān)系奠定了理論基礎(chǔ)。眾多研究表明，端?？s短與人體衰老和退行性疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。端粒酶敲除鼠是研究衰老和退行性疾病的經(jīng)典動物模型。早期研究表明，限制能量攝入不僅可以延長小鼠壽命，還能延遲癌癥、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病以及其他老年相關(guān)疾病的發(fā)生。另外研究表明，在年老的小鼠

2、中，哺乳動物的雷帕霉素靶蛋白(mTOR)表達(dá)升高。mTOR是體內(nèi)調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、增殖和存活的重要蛋白，能夠通過調(diào)控細(xì)胞內(nèi)能量代謝來影響干細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)維持。雷帕霉素可以與胞質(zhì)蛋白FKBP12相結(jié)合，特異性的干擾mTORC1的形成，進(jìn)而干擾mTORC1的生物活性。為了研究雷帕霉素對端粒酶敲除鼠的作用，給端粒酶缺失小鼠注射mTORC1的抑制劑雷帕霉素，發(fā)現(xiàn)處理組小鼠比對照組的壽命短。我對小鼠的造血干細(xì)胞以及小腸隱窩進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，處理組比對照組小

3、鼠的造血干細(xì)胞數(shù)目有略微增加，小腸干細(xì)胞數(shù)目減少，小腸干細(xì)胞凋亡增加，增殖減少。造血干細(xì)胞單克隆分析發(fā)現(xiàn)處理組比對照組的單克隆數(shù)目少，表明處理組比對照組的造血干細(xì)胞功能弱。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，端粒酶敲除可以上調(diào)P53對DNA損傷修復(fù)的調(diào)控。雷帕霉素處理端粒酶與P53雙基因敲除鼠，發(fā)現(xiàn)處理組與對照組的壽命沒有差別。在分子水平上，我們利用蛋白印跡實(shí)驗(yàn)檢測了端粒酶敲除鼠的mTORC1的下游P70S6K的表達(dá)。結(jié)果顯示，端粒酶敲除鼠的P70S6K表達(dá)