端粒長度檢測

　　端粒長度檢測是一種相對簡單的檢測，不需要大量起始 DNA（約 50 ng）。通過測量端粒信號 ( T ) 與參考單拷貝基因信號 ( S )，計算T / S比率，該比率與平均 TL （Telomere Length，端粒長度）成正比，因此可用于確定相對 TL。由于該技術的性質可以應用于高通量檢測，因此被廣泛用于大規模人群研究。然而，由于 Q-PCR 僅提供相對定量，因此數據通常不會以kb形式的絕對端粒長度呈現，除非與具有由另一種方法確定的平均 TL 的參考細胞系進行比較。有研究顯示此方法的測定結果的變異系數可能高于 10% 。而且，由于使用了不同的單拷貝基因，不同實驗室之間的結果可能存在很大差異。此外，Q-PCR 不提供有關最短端粒的信息。最后，用于 TL 測量的 Q-PCR 可能不適用于癌癥研究，其中的內參單拷貝基因可能由于非整倍性而被復制或丟失。因此，Q-PCR 的適用性僅限于正常二倍體和核型穩定的樣品。

　　端粒是在所有脊椎動物線性染色體末端的非編碼串聯重復性(TTAGGG)n序列。端粒的3'末端單鏈懸垂侵入雙鏈 DNA，形成 T 環，這也導致鏈位移，產生單鏈端粒D-環。T 環是端粒的特殊結構，其與端粒保護蛋白Shelterin復合體直接或間接結合，保護染色體末端不被識別為 DNA 雙鏈斷裂。

　　端粒是真核細胞染色體末端由重復性的dna序列和特殊的端粒結合蛋白所組成的一段特殊結構，其中脊椎動物的端粒由富含g的短雙鏈重復序列ttaggg串聯組成。端粒能夠防止染色體末端的降解、融合和重排，從而維持染色體的獨立性、完整性和穩定性。雖然端粒不具備編碼功能，卻被科學家稱為“生命的時鐘"，因為端粒的長度和穩定性控制著細胞的壽命，并與細胞的癌變和衰老密切相關。

　　在正常人類體細胞中，端粒的長度會隨著細胞分裂而逐漸縮短，細胞每分裂一次，端粒長度縮短一截，損失20～30個核苷酸，當端粒縮短到一定程度時，會誘導核蛋白結構的缺失，觸發復制性衰老，出現細胞增殖減慢、生長停滯、干性減退、喪失分化能力等現象。同時，縮短的端粒上某些端粒特殊結合蛋白的丟失還會導致細胞將端粒末端錯誤識別為dna斷裂位點，從而啟動dna修復功能，導致短端粒染色體之間的末端融合，染色體的融合會造成細胞有絲分裂異常，細胞周期停滯，進而引發由p53蛋白誘導的細胞凋亡。此外，p53等基因突變導致細胞周期檢測點缺陷的細胞會躍過復制性衰老，持續分裂最終進入危機期，這個時期極少數細胞表達端粒酶，激活端粒酶活性，修復并維持細胞端粒長度，使得細胞永生化為癌細胞。在諸如直腸癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌等90％癌細胞中發現端粒過度縮短和端粒酶活性。端粒異常導致的疾病還包括白血病、再生障礙性貧血、骨髓增生異常和先天性角化不良等。端粒在人類的衰老與疾病的發生進程中扮演著極其重要的角色，端粒重復序列的長度變化決定著細胞的命運，因此端粒長度檢測是端粒生物學研究中的重要實驗方法。此外，端粒長度檢測在衰老疾病和腫瘤中也具有重要的診斷價值。由于種屬差異，人類染色體的端粒長度(雙鏈區長度一般在0.5～20kb)遠小于大多數實驗室模型生物；且不同個體不同細胞中的端粒縮短程度不一樣，細胞內不同染色體的端粒縮短程度也不一樣；而長度小于等于3kb的端粒被定義為短端粒，最短的端粒而非平均端粒長度在端粒功能喪失，誘發dna損傷和限制細胞存活中扮演重要角色。因此，亟需一種能夠在單個染色體水平精確、簡單、快速、高通量地檢測人類端粒長度和短端粒比率的方法。

　　在端粒相關遺傳疾病的發展過程中，當端粒較短時會導致疾病早發 。隨著研究的不斷深入，人們也越來越認識到生活方式因素，如肥胖、吸煙、缺乏運動和慢性壓力等會影響循環外周血白細胞中的端粒長度。另外，導致端粒功能障礙的端粒縮短與許多年齡相關疾病有關，如不孕癥、關節炎、糖尿病、癌癥、心血管和神經退行性疾病等。因此，可以預測這些疾病發生的穩定且可重復的端粒長度測定方法是十分重要的。

　　然而，基本上所有已發表的端粒相關疾病的大規模人群研究本質上都是相關性研究，只提供了端粒平均長度或相對端粒長度的信息。有大量證據表明，觸發 DNA 損傷反應的是最短的端粒，從而導致哺乳動物的復制性衰老。最短端粒的長度是決定細胞命運和衰老開始的關鍵生物標志物，但可檢測短端粒的方法卻費時費力，不能實現高通量要求。故現有的端粒長度測定方法不分優劣，各有千秋。

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