细胞衰老、死亡与疾病
随着人口老龄化加剧,细胞衰老的生物学基础及其相关分子机制的研究已成为一个重要的研究方向。细胞衰老是多种因素引起的细胞周期永久性阻滞,对体内细胞的新陈代谢以及维持生物体正常生命活动具有重要意义。细胞衰老过程也参与调控多种衰老相关性疾病,尤其是组织干细胞的衰老,会引起器官老化以及各种老年性疾病。
一些人类疾病在生命的早期阶段就表现出衰老表型快速进展相关特征,这些疾病特征与正常衰老过程有着惊人的相似之处,称之为局部早老症。早老性疾病的共同特点是它们均存在DNA损伤修复缺陷。
成人早老综合征(Werner's syndrome,WS)是最典型的早老性疾病,它是由体内编码DNA解旋酶的WRN基因突变,WRN蛋白异常所致。患者在幼年就表现出与正常衰老相关的多种特征,如身体矮小、典型的鸟样面容、头发变白、白内障、骨质疏松、动脉硬化、皮肤及皮下组织萎缩、分泌代谢疾病(如2型糖尿病)。大部分WS患者在50岁前死于动脉粥样硬化血管疾病并发症或恶性肿瘤。(https://www.daowen.com)
Rothmund-Thomson综合征(Rothmund-Thomson syndrome,RTS)是由RECQ4蛋白缺陷而引起的,RECQ4蛋白在DNA损伤修复、重组等过程中发挥着“基因卫士”的功能。RTS是一种常染色体隐性遗传性皮肤病,患者的细胞表现出严重的基因组不稳定性,其特征是从婴儿期便出现皮肤异色病皮疹、身体矮小、骨骼异常、青少年白内障及个别癌症易发性。
Hutchinson-Gilford早老症是一种极为罕见的遗传性疾病,发生率为1/8 000 000,特征表现为患儿以极快速度衰老、秃发、老年容貌,多数死于冠脉病变引起的心肌梗死或广泛动脉粥样硬化导致的卒中,平均寿命16岁。研究表明,绝大多数Hutchinson-Gilford早老症的致病原因是由体内核纤层蛋白A(lamin A)基因突变所致。lamin A的基因突变会影响DNA损伤修复,导致基因组不稳定,从而使lamin A蛋白缺陷的细胞终止分裂,患者因此出现衰老过程加速并过早死亡。带有lamin基因突变的患者的大多数细胞核形状都表现异常。