研究人员发现了有关衰老的新线索

美国国立卫生研究院的研究人员发现了一种新的途径，可以在正常细胞中设定程序性衰老的时钟。这项研究为一种叫做孕激素的有毒蛋白质和端粒之间的相互作用提供了一些见解。端粒像包裹着鞋带末端的塑料末端一样包裹着染色体的末端。

这项由国家人类基因组研究所(NHGRI)的研究人员进行的研究发表在2011年6月13日的早期网络版上临床调查杂志．

端粒在细胞分裂过程中磨损。当它们降解到一定程度时，细胞就会停止分裂并死亡。研究人员发现，短的或功能失调的端粒会激活孕激素的产生，而孕激素与年龄相关的细胞损伤有关。随着端粒的缩短，细胞会产生更多的孕激素。

孕激素是正常孕激素的变异版本细胞蛋白质叫做lamin A，由正常的LMNA基因编码。层蛋白A有助于维持细胞核的正常结构，细胞核是细胞遗传信息的储存库。

2003年，NHGRI的研究人员发现LMNA的突变导致了罕见的早衰症，即早衰症，正式名称为哈钦森-吉尔福德早衰症综合征。早衰症是一种极其罕见的疾病，儿童会出现通常与高龄有关的症状，包括脱发、皮下脂肪减少、过早动脉粥样硬化和骨骼异常。这些孩子通常死于心血管并发症他们十几岁的时候。

“将这种罕见的疾病现象与正常衰老联系起来，正在以一种重要的方式取得成果，”NIH主任弗朗西斯·s·柯林斯(Francis S. Collins)说，他是目前这篇论文的资深作者。“这项研究强调，通过研究早衰症等罕见遗传疾病，我们获得了有价值的生物学见解。从一开始我们就觉得早衰症教给了我们很多关于正常衰老过程的知识以及更多关于一般生物化学和分子机制．"

Collins领导了早衰症基因突变的早期发现，以及随后NIH在了解该疾病的生化和分子基础方面的进展。

在2007年的一项研究中，NIH的研究人员表明，健康人的正常细胞可以产生少量的孕激素有毒蛋白质即使它们不携带突变基因。细胞分裂越多，端粒越短，孕激素的产生也就越多。但一个谜仍然存在:是什么触发了有毒的孕激素蛋白的产生?

目前的研究表明，导致早衰症的突变强烈激活了层蛋白A的剪接，从而产生有毒的孕激素蛋白，导致患有早衰症的儿童出现过早衰老的所有特征。但在正常基因存在的情况下，LMNA剪接中的修饰也在发挥作用。

研究表明，在具有正常LMNA基因的个体中，正常细胞分裂时端粒的缩短以某种方式改变了正常细胞处理遗传信息的方式，将其转化为蛋白质，这个过程被称为RNA剪接。为了构建蛋白质，RNA是从嵌入DNA的遗传指令转录而来的。RNA并不携带所有嵌入DNA带中的线性信息;相反，该细胞将包含构建蛋白质代码的外显子的遗传信息片段拼接在一起，并删除中间未使用的被称为内含子的遗传信息字母。这一机制似乎被端粒缩短所改变，并影响对细胞骨架完整性很重要的多种蛋白质的蛋白质生产。最重要的是，这种RNA剪接的改变影响了LMNA信使RNA的处理，导致有毒的孕激素蛋白的积累。

细胞衰老是正常细胞周期过程的一部分，称为衰老，在细胞生命周期中通过有限的分裂逐步推进。马里兰大学帕克分校的细胞生物学和分子遗传学助理教授Cao Kan博士说:“细胞衰老过程中端粒缩短在激活孕激素产生方面起着重要作用，并导致多种其他基因的选择性剪接发生广泛变化。”

端粒酶是一种可以延长端粒结构，使细胞继续保持分裂能力的酶。这项研究为端粒-孕激素之间的联系提供了支持。研究表明，端粒酶永久供应的细胞，即永生细胞，产生的孕激素RNA非常少。大多数这类细胞都是癌细胞，它们无法达到正常的细胞周期终点，反而会不受控制地复制。

研究人员还对健康个体的正常细胞进行了实验室测试，使用生化标记来指示细胞中产生孕激素的RNA剪接的发生。细胞捐献者的年龄从10岁到92岁不等。无论年龄如何，经过多次细胞周期的细胞会产生越来越多的孕激素。产生高浓度孕激素的正常细胞也表现出端粒缩短和功能失调，这是许多细胞分裂的迹象。

除了关注孕激素外，研究人员还首次对细胞衰老过程中选择性剪接的基因组进行了系统分析，考虑到RNA分子通过剪接组装蛋白质时，哪些其他蛋白质产物会受到混杂指令的影响。利用实验室技术分析RNA的化学单位(核苷酸)的顺序，研究人员发现，短端粒改变了剪接，影响了层蛋白A和其他一些基因，包括那些编码在细胞结构中起作用的蛋白质的基因。

研究人员认为，端粒的磨损和损失与孕激素的产生共同诱导了细胞衰老。这一发现为了解孕激素是如何参与正常衰老过程提供了深刻的见解。