Nature：干细胞的端粒保护机制与众不同
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众所周知，端粒是染色体末端的特殊 “帽子” 结构，作用是保持染色体完整性和控制细胞分裂周期。弗朗西斯 • 克里克研究所（Francis Crick Institute）的研究人员近日在《Nature》杂志上发表了一项新成果，突出了干细胞与众不同的端粒保护机制。
在健康细胞中，端粒的保护作用非常有效，但随着年龄的增长，端粒逐渐缩短，最终失去了某些保护功能。这会导致我们的健康状况随着年龄的增长而下降。不过，端粒缩短也能够避免肿瘤发展。癌细胞必须突破这层障碍，才能实现无限增殖。
在体细胞内，端粒结合蛋白 TRF2 发挥着端粒保护作用。它结合并稳定端粒末端的 t 环（t-loop）结构，从而阻止染色体末端被识别为 DNA 损伤。在去除 TRF2 蛋白后，t 环无法形成，染色体末端融合在一起，形成意大利面状的染色体，最终杀死细胞。
然而，在这项最新的干细胞研究中，研究人员发现 TRF2 的端粒保护作用是可有可无的。从小鼠胚胎干细胞中去除 TRF2 蛋白后，t 环继续形成，染色体末端仍然受到保护。这也就是说，即使 TRF2 不存在，干细胞在很大程度上不会受到影响。
随着胚胎干细胞分化成体细胞，这种独特的末端保护机制却消失了。t 环和染色体末端保护都依赖于 TRF2。这表明体细胞和干细胞采用完全不同的方式来保护染色体末端。
文章第一作者、DNA 双链断裂修复机制实验室的 Philip Ruis 表示：“现在，我们知道干细胞中 t 环的形成并不需要 TRF2，我们推断肯定有其他因素在起到相同的作用，或这些细胞采用不同的机制来稳定 t 环。我们也想深入了解。”
研究人员发现，胚胎干细胞中 t 环的形成不依赖于 TRF2，这也说明了为什么在多能性阶段 TRF2 的保护作用是可有可无的。“从根本上说，我们证明了干细胞以与众不同的方式保护其染色体末端，但仍需要 t 环，” 通讯作者 Simon Boulton 说。
多年来，人们一直在争论 t 环本身是否在保护染色体末端上起作用。此次研究有助于平息这场争论。研究人员发现，在带有 t 环但缺乏 TRF2 的干细胞中，端粒仍受到保护，这表明 t 环结构本身具有保护作用。
研究人员表示，更好地了解端粒如何工作，以及它们如何保护染色体末端，这有助于人们深入了解早衰和癌症等过程。未来，他们将继续这项研究工作，深入解析体细胞和干细胞的端粒保护机制。
