1。テロメア短縮：テロメアは、染色体の端を抑える特殊なDNA配列であり、分解と融合から保護します。時間が経つにつれて、テロメアは「最終的な複製の問題」のために各細胞分裂で徐々に短くなります。この短縮は、細胞の老化の本質的な特徴であり、細胞が分裂する能力を失う状態である複製老化に貢献します。
2。テロメア機能障害：テロメアが非常に短くなると、染色体の端に適切な保護を提供しなくなります。これにより、テロメア機能障害誘発焦点（TIF）またはDNA損傷応答（DDR）として知られる細胞応答が引き起こされ、ゲノムの不安定性と潜在的な発癌性イベントを防ぐために細胞周期の進行を停止します。テロメアの過度の短縮またはテロメア維持メカニズムにおける突然変異によって引き起こされる慢性テロメア機能障害は、細胞の老化またはアポトーシス（細胞死）につながる可能性があります。
3。細胞老化：テロメア誘発性細胞老化は、非常に短いテロメアを持つ細胞がさらなる分裂を起こし、有害な突然変異を獲得する可能性があることを防ぐための重要な保護メカニズムです。老化細胞は、年齢とともに組織に蓄積し、組織機能障害と老化関連疾患に寄与します。それらは、組織の恒常性を破壊し、隣接する健康細胞の機能を損なう可能性のあるさまざまな炎症因子とプロテアーゼを分泌します。
4。細胞再プログラミング：体細胞の誘導性多能性幹細胞への再プログラミング（IPSC）には、細胞時計のリセットとテロメアの若返りが含まれます。これは通常、テロメアを伸ばす酵素であるテロメラーゼの発現によって達成されます。再プログラミング中のテロメア伸長は、iPSCの複製寿命を拡張し、潜在的な治療用途のためにさまざまな細胞タイプに分化することを可能にします。
5。テロメア維持メカニズム：逆転写酵素活性を備えたリボ核タンパク質複合体であるテロメラーゼの活性は、テロメアの短縮に対抗し、細胞寿命を延ばすことができます。一部の細胞型、特に幹細胞および特定の癌細胞は、テロメラーゼの活性化またはテロメア再結合やテロメアの代替延長などの代替メカニズムを介してテロメアを維持します（ALT）。
細胞老化における染色体の役割を理解することは、老化関連疾患、再生医療、および癌生物学に関する研究に大きな意味があります。テロメアダイナミクスとテロメラーゼ活性の操作は、細胞の老化と年齢に関連した病理の遅延または逆転を目的とした治療的介入の有望を保持します。
