首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院教授王培昌團(tuán)隊(duì)對(duì)不同衰老類型進(jìn)行研究，首次系統(tǒng)揭示了衰老階段的全基因組變化景觀，識(shí)別在體內(nèi)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄時(shí)間調(diào)控的關(guān)鍵元素，從而為衰老分子機(jī)制的解析提供了新方向，為衰老及其相關(guān)疾病干預(yù)和治療提供了新思路。相關(guān)研究近日在線發(fā)表于《核酸研究》。

細(xì)胞衰老發(fā)生在整個(gè)生命過程中，在各種生理過程如胚胎發(fā)育、組織修復(fù)和腫瘤抑制中發(fā)揮有益作用。與此同時(shí)，隨著年齡增長(zhǎng)，衰老細(xì)胞在相關(guān)組織或器官中的穩(wěn)定積累也會(huì)產(chǎn)生不良后果，導(dǎo)致組織器官衰老和與衰老相關(guān)疾病的發(fā)生。

然而，關(guān)于表觀遺傳改變?nèi)绾尉唧w調(diào)節(jié)衰老細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和基因表達(dá)，目前國(guó)內(nèi)外可獲得的信息仍然有限。

為了解決這一問題，王培昌團(tuán)隊(duì)對(duì)兩種不同的細(xì)胞衰老模型進(jìn)行多組學(xué)聯(lián)合分析，在不同分子層面上揭示衰老的景觀，識(shí)別在體內(nèi)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄時(shí)間調(diào)控的關(guān)鍵元素。他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)衰老發(fā)生時(shí)，衰老過程中的核層、異染色質(zhì)和染色質(zhì)的連接被破壞，活性和非活性染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域之間的界限變得模糊。

研究進(jìn)一步證實(shí)細(xì)胞衰老發(fā)生時(shí)轉(zhuǎn)錄噪聲升高，基因翻譯率下降，全局異染色質(zhì)減少，核小體出現(xiàn)重構(gòu)和丟失。此外，細(xì)胞衰老中染色質(zhì)可達(dá)性改變的區(qū)域總是集中于遠(yuǎn)端基因間區(qū)、內(nèi)含子區(qū)和啟動(dòng)子區(qū)。一般來說，染色質(zhì)從封閉狀態(tài)到開放狀態(tài)的切換導(dǎo)致基因激活。然而，遠(yuǎn)端基因間區(qū)和內(nèi)含子區(qū)注釋改變區(qū)域的增加，可能直接導(dǎo)致基因表達(dá)噪聲的增加和基因翻譯率的下降。

此外，該研究發(fā)現(xiàn)了34個(gè)基因在衰老及其相關(guān)疾病中的關(guān)鍵作用，以及特定蛋白復(fù)合物的關(guān)鍵功能。

關(guān)鍵詞： 系統(tǒng)揭示衰老細(xì)胞全基因組景觀變化 34個(gè)基因發(fā)揮關(guān)鍵作用 目前國(guó)內(nèi)外可獲得的信息仍然有限 表觀遺傳改變?nèi)绾尉唧w調(diào)節(jié)衰老細(xì)胞