2025年高考癌細(xì)胞不死且可無限復(fù)制之謎破解
來源:網(wǎng)絡(luò)整理 2024-11-18 17:19:51
美國研究人員破譯一種酶的活性區(qū)結(jié)構(gòu),而這種酶掌管幾乎所有人體腫瘤的“生殺大權(quán)”,且控制細(xì)胞衰老過程。
這種酶名為“端粒酶”,破譯它活性區(qū)結(jié)構(gòu)的研究已持續(xù)10余年。最新成果有望催生更有效的抗癌藥品和抗衰老療法。
緣何能“免死”?
人體中的端粒酶負(fù)責(zé)向染色體末端、即“端粒”重復(fù)添加脫氧核糖核酸(DNA)短序列,以防細(xì)胞在分裂過程中損失遺傳信息。
端粒酶處于休眠狀態(tài)時,細(xì)胞每分裂一次,端粒就短一些,最終失去類似于鞋帶末端的固定作用,致使基因不穩(wěn)定、細(xì)胞死亡。在胚胎干細(xì)胞等頻繁分裂的細(xì)胞內(nèi),端粒酶處于活躍狀態(tài)。在正常成年人的幾乎所有細(xì)胞中,端粒酶轉(zhuǎn)為休眠狀態(tài)。
不過,癌細(xì)胞通常能獲得重新激活端粒酶的能力。“睡醒”后的端粒酶允許癌細(xì)胞無限復(fù)制,繼而出現(xiàn)癌癥的典型特征,即癌細(xì)胞不滅。端粒酶與90%的人體腫瘤相關(guān)。
如果癌細(xì)胞中的端粒酶再度“休眠”,惡性腫瘤會停止生長。
形如面包圈
斯戈達(dá)拉克斯小組利用X射線晶體結(jié)構(gòu)分析法,成功解析端粒酶活性區(qū)的立體結(jié)構(gòu);钚詤^(qū)名為端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白(TERT),是端粒酶中具有催化功能的“零件”。
研究人員發(fā)現(xiàn)端粒酶活性區(qū)的外形像一個面包圈,且在掌握活性區(qū)結(jié)構(gòu)后創(chuàng)建端粒酶功能模型。
“這令人激動至極,”斯戈達(dá)拉克斯說,“我們第一次確定端粒酶如何在染色體末端集結(jié),以開始復(fù)制端粒。”
斯戈達(dá)拉克斯2006年進(jìn)入威斯塔研究所,有意在分子層面了解端粒酶等物質(zhì)的結(jié)構(gòu),希望把所獲信息用于治療人體疾病。他說,“由于在癌癥和衰老方面扮演重要角色,端粒酶顯然成為我的研究對象之一”。
然而,研究過程并非一帆風(fēng)順。斯戈達(dá)拉克斯等人一度為尋找原料發(fā)愁,最終在一種甲殼蟲身上發(fā)現(xiàn)可產(chǎn)生穩(wěn)定、足量端粒酶的基因。
抗癌萬靈藥?
“就化學(xué)療法而言,端粒酶是一個理想目標(biāo),”斯戈達(dá)拉克斯告訴英國《泰晤士報(bào)》記者,“因?yàn)樗趲缀跛腥梭w腫瘤中處于活躍狀態(tài),在多數(shù)正常細(xì)胞中卻沒有活性。”
他認(rèn)定,“這意味著一種使端粒酶失去活性的藥物或許可用于對抗所有癌癥,且?guī)缀鯖]有副作用。”
另一方面,癌細(xì)胞重新激活端粒酶實(shí)現(xiàn)“免死”,給抗衰老治療帶來啟示。
研究人員認(rèn)為,端粒酶可能在對抗衰老和與年齡相關(guān)的疾病治療中扮演重要角色。如果能在一些正常人體細(xì)胞中激活端粒酶并實(shí)施有效控制,會使這些細(xì)胞重新分裂,可能讓人體獲得更健康、更年輕、壽命更長的組織。
現(xiàn)有端粒酶抑制藥物在臨床抗癌試驗(yàn)中表現(xiàn)不佳。斯戈達(dá)拉克斯打算進(jìn)一步研究端粒酶活性區(qū),尋找能抑制端粒酶的新物質(zhì),改進(jìn)現(xiàn)有端粒酶抑制藥物。
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