科学家用超长端粒制作小鼠而不改变基因

端粒和端粒酶组西班牙国家癌症研究中心(CNIO),与中心合作的转基因小鼠的核心单元,成功地创建在实验室老鼠hyper-long端粒和减少分子老化,避免使用迄今为止的标准方法:遗传操作。这种基于表观遗传变化的新技术今天在自然通讯，避免了为了延缓分子老化而操纵基因。该研究也强调了这一新策略在生成具有长端粒的胚胎干细胞和iPS细胞用于再生医学中的重要性。

端粒（位于染色体末端的保护结构）对于我们的遗传物质的稳定性以及维持我们的“年轻状态”至关重要细胞和我们的身体。然而，端粒随着年龄的增长而变矮。一旦达到临界长度，细胞就进入衰老或死亡的状态。这是细胞老化和衰老相关疾病出现的分子原因之一。

另一方面,当端粒超长,首次实现了由CNIO集团由玛丽亚a Blasco利用端粒酶基因的表达——他们对抗衰老和衰老相关疾病产生一种保护作用,从而显著延长小鼠的生命。

多能细胞的体外膨胀延长了端粒

我们必须回到2009年的时候，在一个纸在CNIO端粒体和端粒酶组出版的期刊细胞干细胞他们描述了IPS细胞的体外培养引起了端粒的逐步延长，以产生了作者称为“超长端粒”的程度。有时之后，2011年，Elisa Varela（也是这个上述论文的第一个作者）和她的CNIO同事发表了一个纸在《国家科学院的诉讼程序(PNAS）说明这种现象也会在胚胎中自发发生干细胞在体外培养时。

“体外膨胀胚胎干细胞结果端粒的长度达到了正常长度的两倍。”由于活跃的自然机制而发生的延长，在没有改变端粒酶基因。

但是，这些细胞是否能够用聚端粒发展到小鼠中，这些细胞体比正常长得多，并且会变得更慢？在今天发表的论文中自然通讯，Elisa瓦雷拉和她的同事证明这是这种情况。

对DNA的损害较少，肿瘤较少

这些小鼠中具有超长粒体的细胞似乎是完全起作用的。当在各个时刻（0,1,6和12个月）分析组织时，这些细胞保持额外的长度尺度（它们随时间缩短但在正常节律上），累积较少的DNA损伤并具有更大的能力修复任何损坏。此外，这些动物呈现比正常小鼠更低的肿瘤发生率。

这些结果表明多能干细胞携带超长长端粒可以引起与端粒体的生物体，其在分子水平较长的时间内保持年轻。根据作者，这种“概念证明意味着在没有遗传修饰的情况下，可以在缺乏遗传修改的情况下使用较长的端粒产生成人组织”。

布拉斯科解释说，“我们的工作还表明，有可能产生诱导多能性细胞——端粒较长，可以转化为分化细胞，端粒也较长，因此可以更好地保护细胞免受伤害。”这将有利于再生医学领域;研究小组目前正在研究如何利用“诱导多能性”细胞来生成用于细胞治疗的成体细胞类型。

下一步是CNIO端粒体和端粒酶组在工作的情况下将是“产生新的小鼠，其中所有细胞的端粒是正常小鼠的两倍”，解释Blasco和瓦雷莎。“那么，我们将能够解决一些仍未答复的重要问题：将鼠标物种具有两倍长的端粒体寿命更长？这是本质上使用的机制，以确定在遗传上类似种类的不同寿命吗？这个新物种是否会出现癌症的发病率更高或更低？

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