生物通报道：端粒是位于染色体终端的保护性DNA序列，会随着年龄的增长而逐渐缩短。体外实验显示，端粒能够通过位置效应TPE来影响基因的表达，沉默附近的基因。现在研究人员发现，端粒也能够沉默距离较远的基因，且这种影响会随着端粒缩短而逐步消失，FSHD的致病基因就会受此影响。文章于五月五日发表在Nature Structural ａnd Molecular Biology杂志上。面肩肱型肌营养不良症FSHD是一种遗传性的肌肉疾病，其致病基因DUX4靠近端粒，在正常情况下是沉默的。研究显示，随着端粒的缩短，DUX4的表达逐渐上升，正因如此FSHD发病时间较晚。此外，离端粒较远的另一个基因FRG2，也受到端粒长度的影响。
“这完全出人意料，”文章的作者，德克萨斯大学达拉斯西南医学中心的Guido Stadler说。因为此前的研究显示，端粒只沉默附近的基因（距离几kb）。而Stradler及其同事的初步证据显示，端粒也能够影响染色体上1,000kb远的基因，且这一效果随着端粒缩短而逐渐消失。“我们认为DUX4和FRG2只是冰山一角，”他说。“这项研究将有助于人们进一步理解，端粒缩短对人体的生物学影响。”端粒因衰老而缩短，许多基因会趁此机会逐渐活跃起来，而这其中的机制对于老年病研究来说很重要。
FSHD患者的上半身肌肉会逐渐衰弱，研究人员用FSHD患者及其亲属的肌肉组织，在体外建立了细胞系。他们在这些细胞中操纵端粒的长度，发现端粒越短，DUX4活性就越强，其活性甚至可以增长十倍。研究人员指出，这就是致病DUX4携带者中，FSHD症状迟发的原因。
研究还显示，FRG2基因的活性，也会随着端粒缩短而增加。说明在衰老过程中，端粒的位置效应能够影响到染色体上的远距离基因。
在已知FSHD突变的携带者中，只有少数人会真正患上这一疾病，这曾经让科学家们迷惑不已。而这项研究指出，这些不表现出症状的FSHD突变携带者，可能具有特别长的端粒，或者其端粒缩短得比较慢。
这一发现体现了FSHD的复杂性，而常规的基因致病模式无法解释这种复杂性。目前，研究人员正在进一步研究，端粒长度影响其他基因活性的机制。
大多数FSHD研究者们认为，DUX4激活是FSHD的主要病因。而这项研究显示，在FSHD中，端粒通过位置效应引起了衰老相关的症状。研究展现了衰老影响疾病进程的机制，这对于FSHD研究者来说是概念上的重要转变，未来，人们在进行FSHD诊断时可以将端粒长度纳入考量，或者通过影响端粒长度来控制疾病。当然，研究人员也强调，在患者受益前还需要进行许多工作，例如在体内验证体外实验的结果。
 来源：生物通