在老化的標誌-概論中,相信大家對於造成老化的標誌有概念了~~

那在這篇會針對以下這兩個老化標誌做介紹~~

  1. 基因組不穩定性 (Genomic Instability)
  2. 端粒減少 (Telomere Attrition)

 

  • 基因組不穩定性 (Genomic Instability)

衰老的一個共同生命特徵是長期累積的基因損傷。基因體的完整性和穩定性會受到外源因素 (如: 物理、化學或生物製劑) 及內源因素 (DNA複製錯誤、自發性水解反應或活性氧)的攻擊,引起基因突變、序列易位、染色體增加或缺失、端粒縮短或因病毒感染而造成的基因破壞,為應對這些已破損之基因,生物體已發展出DNA修復及複製的強大網路,將基因損傷情形降到最低,因而維持基因組的穩定性。

基因組的穩定性,又可以從這3個部分,來作探討~~

  1. 細胞核的DNA (Nuclear DNA):細胞核內的染色體 (如: 染色體非整倍體或拷貝數變異)或DNA若發生損害,可能會影響重要基因進行轉錄的途徑,使細胞的功能失調,如果不通過凋亡或衰老細胞消除不正常的細胞,可能危及組織和生物體內的基因穩定,例如:當DNA損傷時,會影響幹細胞的能力,導致幹細胞無法進行組織新生的功能或過度增生而形成腫瘤。
  2. 粒線體的DNA (Mitochondrial DNA, mtDNA):科學性文獻證實mtDNA突變及缺失會造成個體衰老的情形,但粒線體的突變其實很低,通常有突變的話,都是於胚胎形成初期的複製錯誤所引起的,所以雖然粒線體處於氧化微環境,缺乏能保護mtDNA的蛋白質,且無法有效率地進行mtDNA的修復,粒線體的突變也並非由氧化環境所引起的。目前對於粒線體的突變或粒線體基因的不穩定,與老化之間的因果仍是不清楚的,因此,釐清粒線體與老化之間的關係是目前有必要深入了解的研究方向。
  3. 細胞核的結構 (Nuclear Architecture):核分子 (Nuclear lamins)是構成細胞核層的主要組分,可提供支架以連接染色質和調節基因組穩定性的蛋白複合物,以維持基因組的穩定。在正常人老化的過程中,檢測到lamins的含量在核層有下降的情形,這個現象或許可以做為老化的生物標誌物,此外,有科學家提出加強細胞核架構或許可以延緩正常老化的想法,但這個假設仍需進一步驗證。

 

  • 端粒減少 (Telomere Attrition) 

透過建立端粒缺失的小鼠模式,證實端粒缺失確實與細胞衰老及器官老化有因果的關係,實驗結果發現端粒縮短或延長的小鼠,會個別表現出壽命減少或增加的情形,且最近的研究還發現,可以透過端粒酶激活來反轉老化的現象。


註解~~

1. 什麼是基因體 (基因組)?

      於真核生物 (有細胞核的生物,有包括植物唷!!)而言,其基因體包含細胞核內之DNA,粒線體或葉綠體 (植物有的胞器)所具有的DNA則不包含在內~例如:人類的基因體即為23對染色體所含有的DNA,包含了能夠轉錄轉譯出正常功能蛋白質的基因 (Gene)與無法轉錄轉譯出正常功能蛋白質且重複性高的非編碼序列 (Non-coding sequence)。

2. 什麼是粒線體?

      粒線體是真核生物進行氧化代謝的部位,是醣類、脂肪和胺基酸 (蛋白質的最小組成單位)最終氧化釋放能量的場所。

3. 什麼是端粒?

      端粒(telomere)與端粒酶(telomerase)的功能在於確保染色體DNA的完整複製,與預防分解。端粒的長度,某種程度上是一種生物學的年齡標記,而端粒酶可以穩定端粒的長度,其活性與細胞衰老或癌細胞的抑制有關。細胞分裂一次,由於DNA複製時的方向必須從5'方向到3'方向,DNA每次復制端粒就縮短一點。一旦端粒消耗殆盡,細胞將會立即啟動凋亡機制,即細胞走向凋亡。

 

老化是時間在身體上的軌跡~~太多因素參與在整個過程中~~上述2種是目前已知對老化會產生影響的分子 !!! 

下篇會再接著介紹其他因素~~唷!!

 

參考資料:

  1. http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=46816
  2. 老化的標誌-概論 (http://ppt.cc/YVaOq)

 

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