景晓杨,雷 燕,王 强,修成奎

    ·综述与进展·

    端粒、端粒酶与血管老化的关系

    景晓杨1,雷 燕2,王 强3,修成奎3

    研究伴随增龄而出现的血管老化问题已成为防治心血管疾病的新靶点。血管老化作为一种退行性疾病,其病理改变主要涉及内皮细胞和平滑肌细胞的衰老。端粒学说是被广泛讨论的衰老假说之一,端粒长度的缩短被认为是细胞衰老的开始;端粒酶作为一种特殊的核糖核蛋白复合体,能够有效维持端粒的长度以延缓衰老,进而推测端粒、端粒酶可能通过细胞衰老的形式与血管老化发生密切的联系。

    血管老化;端粒;端粒酶;衰老

    随着人口老龄化的加速发展,有关增龄在心血管疾病发生发展中的作用逐渐被引起重视。血管老化作为一种退行性疾病,是人体衰老的关键始发因素,主要表现为内皮细胞和平滑肌细胞的衰老。根据其发病原因的不同,可以分为主要是由增龄导致的生理性老化和由多种血管疾病促发引起的病理性老化。在细胞衰老领域,端粒学说一直广受关注。端粒作为染色体末端的一段重复序列,会随着细胞的有丝分裂而逐渐缩短,从而引发了细胞衰老,端粒酶的出现则能特定的延长端粒的长度,进而提示在血管细胞衰老进程中端粒和端粒酶起着关键的作用。

    1 血管老化的概述

    血管是由内膜、中层和外膜所组成,构成内膜和中层的主要细胞是血管内皮细胞和平滑肌细胞,它们是防御各种应激因子的第一道防线,外膜主要由成纤维细胞构成。血管老化是血管发生的一种缓慢的退行性变化,其病理改变主要涉及血管内皮细胞衰老和功能障碍,平滑肌细胞的衰老、迁移和增殖,以及细胞外基质成分的改变和病理产物沉积。根据发病原因不同,

    可分为主要由增龄导致的生理性老化和由多种血管疾病促发引起的病理性老化。生理性血管老化表现为随着增龄而出现血管长度和横断面的直径增长,即血管扩张和屈曲,与此同时,血管壁发生了质的变化;病理性血管老化是由高血压病、高脂血症、冠心病以及糖尿病等疾病引起的,它们共同表现为血管僵硬度增加,动脉弹性和顺应性下降,动脉供血减少,进而引起机体功能降低。

    2 端粒、端粒酶的结构及其功能

    2.1 结构 端粒是真核细胞的染色体的末端结构,被形象地比喻为细胞内染色体末端的“保护帽”,它由重复的DNA序列和端粒结合蛋白组成,是细胞必需的组分。端粒DNA序列既有高度的保守性,又有种属特异性,但每种生物都有其特定的序列和平均长度,如四膜虫重复序列为GGGGTT,草履虫为TTGGGG,人类和哺乳动物为TTAGGG[1]。端粒结合蛋白是由称为she lterin的六个蛋白的复合体组成,该复合体由TRF1、TRF2、TIN2、Rap1、TPP1、POT1组成,其中TRF1、TRF2直接识别单链和双链TTAGGG端粒重复序列,并通过TIN2、Rap1、TPP1、POT1相互联系 ......