论文部分内容阅读
端粒由DNA重复序列（TTAGGG）n和相关蛋白组成，位于染色体末端，在维持基因组稳定性和细胞增殖中起重要作用。端粒缺失或功能紊乱会导致基因组不稳定，易形成肿瘤，或引起细胞衰老与死亡，导致器官衰老。另外，端粒长短也影响细胞分化，但其机制尚不是很清楚。端粒酶基因Terc缺失（Terc-/-）会导致端粒缩短。Terc-/-小鼠代次递增，端粒越来越短。我们首先利用畸胎瘤形成分化实验，检测不同端粒长度的胚胎干(ES)细胞体内分化能力。本实验所用不同端粒长度的五种小鼠ES细胞系分别为野生型（WT）N33（Terc+/+）、杂合的H1（Terc+/-）、F19（G1 Terc-/-）、F35（G3 Terc-/-）、A49（G4 Terc-/-）。WT的N33ES细胞系的端粒最长，功能正常，（G1-G4) ES细胞的端粒依次缩短。畸胎瘤分化实验表明，端粒长度不同并不明显影响ES细胞向三个胚层分化的能力。但WT ES细胞形成的畸胎瘤明显大于G4 Terc-/-ES细胞形成的畸胎瘤，而且G4 Terc-/-畸胎瘤中的表皮组织明显减少，初步表明端粒长度可能影响表皮分化。对端粒酶敲除小鼠的皮肤进行相关标志基因的免疫荧光分析表明，G3 Terc-/-小鼠的表皮厚度明显薄于WT小鼠的表皮，进一步验证了端粒长度可能影响体内表皮分化。 为了探索端粒长度对表皮分化影响的可能机制，我们将不同端粒长度的ES细胞通过形成拟胚体的方式进行了体外自发分化。尽管 ES细胞端粒缩短后，可以向三胚层分化，但是表皮分化明显受阻。并且表皮干细胞基因P63及表皮分化基因 K14表达明显下降。实验还初步表明，Fst（BMP信号通路的一个抑制剂），可能参与负向调节表皮分化。Fst位于亚端粒区，端粒缩短后，由于端粒位置效应，亚端粒区的表观遗传修饰减少，Fst表达上升。我们的实验表明，端粒缩短会引起表皮相关基因表达异常，表皮分化能力下降。期望本实验所得结果有助于我们理解与年龄相关的端粒缩短和皮肤退化等发生的机制。