端粒和端粒酶檢測是當前發(fā)展的熱點

端粒和端粒酶是當今生物界熱門的研究領域之一。端粒酶活性已經成為各國科學家們爭相研究的熱點。

端粒(Telomere)是一種位于真核生物染色體末端的特殊結構，端粒DNA由一系列串聯(lián)TTAGGG重復序列構成,長度約3~20kb不等。端粒結構能維持染色體末端穩(wěn)定，避免DNA發(fā)生降解、修飾、基因錯誤重組和丟失。

端粒酶是一種復合物，具有逆轉錄酶活性和功能。人類細胞中端粒酶主要由RNA模板(TER)，逆轉錄酶(hTERT)和輔助蛋白(TERP1)等三個組分構成，分子量約為500~1500KDa。其中hTERT能夠利用自身的RNA模板逆轉錄合成端粒片段,在端粒酶活性及端粒長度維持中起到決定性作用。

端粒酶活性其本質是端粒酶在細胞內催化端粒延長的生物學能力，而這種能力直接關聯(lián)染色體穩(wěn)定性、細胞衰老與疾病發(fā)生。深入理解端粒酶活性的調控機制與功能，對研究衰老、癌癥治療等領域具有重要意義。

在正常細胞分裂過程中，DNA 聚合酶無法完整復制染色體末端，導致端粒隨分裂次數(shù)增加而逐漸縮短，也是細胞衰老的重要標志，所以端粒也稱為生命的時鐘。

當端粒酶活性被激活時，其攜帶的 RNA 模板可逆轉錄合成端粒 DNA，補充磨損的端粒長度，維持染色體完整性，防止基因組不穩(wěn)定。同時抵消分裂帶來的端粒損耗，延長細胞壽命。干細胞和生殖細胞通過持續(xù)的端粒酶活性維持自我更新能力。

而對于大多數(shù)成體細胞（如皮膚細胞、肝細胞等），端粒酶活性被嚴格抑制，端粒隨分裂逐漸縮短，最終引發(fā)細胞衰老或凋亡，這一機制可防止細胞過度增殖，防止癌變的發(fā)生。

二、端粒酶活性的調控機制

端粒酶活性受細胞內多重信號通路、轉錄因子及表觀遺傳修飾的調控，包括：轉錄水平調控和表觀遺傳學調控等多種調控方式。

轉錄水平調控：多種轉錄因子可結合 hTERT 啟動子，促進其表達；而一些抑癌因子則抑制 hTERT 轉錄，下調端粒酶活性。

表觀遺傳調控：hTERT 啟動子區(qū)域的甲基化狀態(tài)直接影響其轉錄活性。如hTERT 啟動子高度甲基化，導致基因沉默；啟動子甲基化水平降低，則端粒酶活性增強。

三、端粒酶檢測方法

端粒酶活性作為一項重要的生物活性指標，如何準確?靈敏?快速地獲得端粒酶活性成為了在臨床診斷和治療方面的一大熱點?

端粒重復擴增法（TRAP）是傳統(tǒng)的檢測方法，通過 PCR 擴增端粒重復序列，以后的很多關于端粒酶活性的研究方法均基于PCR技術提出該方法靈敏度高，但操作較略復雜。擴增后通過電泳或熒光檢測定量檢測。

免疫學方法：通過特異性抗體檢測 hTERT 蛋白的表達。

實時定量檢測方法：結合實時熒光 PCR 技術，可快速定量端粒酶活性，適用于大量樣本的高通量檢測，已廣泛應用于癌癥臨床樣本分析。

翼和生物開發(fā)的端粒酶檢測試劑盒能通過熒光定量PCR的很好的完成端粒酶活性檢測。原理是：TERT被認為是端粒酶活性表達的關鍵組分，其編碼的mRNA水平與端粒酶活性一致。 因此，對端粒酶催化亞基的檢測可以間接反映樣本中端粒酶活性。具體是采用雙色熒光qPCR (TaqMan探針法) 檢測端粒酶催化亞基TERT基因和內參基因GAPDH。通過提取細胞RNA，利用特異性逆轉錄引物進行逆轉錄反應，以cDNA為模板在單管中利用多重熒光定量PCR進行擴增反應 (雙重探針：FAM、Cy5)。選用293T細胞為陽性對照以及MRC-5細胞為陰性對照，判斷樣本中是否有TERT基因表達。端粒酶活性檢測試劑盒具有靈敏性高、穩(wěn)定性強、結果可靠、操作方便等優(yōu)點，并且可以通過CT值進行定量。