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(hào) ( T ) 與參考單拷貝基因信號(hào) ( S )，計(jì)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(shù)的性質(zhì)可以應(yīng)用于高通量檢測，因此被廣泛用于大規(guī)模人群研究。然而，由于 Q-PCR 僅提供相對定量，因此數(shù)據(jù)通常不會(huì)以kb形式的絕對端粒長度呈現(xiàn)，除非與具有由另一種方法確定的平均 TL 的參考細(xì)胞系進(jìn)行比較。有研究顯示此方法的測定結(jié)果的變異系數(shù)可能高于 10% 。而且，由于使用了不同的單拷貝基因，不同實(shí)驗(yàn)室之間的結(jié)果可能存在很大差異。此外，Q-PCR 不提供有關(guān)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(nèi)參單拷貝基因可能由于非整倍性而被復(fù)制或丟失。因此，Q-PCR 的適用性僅限于正常二倍體和核型穩(wěn)定的樣品。

　　端粒是在所有脊椎動(dòng)物線性染色體末端的非編碼串聯(lián)重復(fù)性(TTAGGG)n序列。端粒的3'末端單鏈懸垂侵入雙鏈 DNA，形成 T 環(huán)，這也導(dǎo)致鏈位移，產(chǎn)生單鏈端粒D-環(huán)。T 環(huán)是端粒的特殊結(jié)構(gòu)，其與端粒保護(hù)蛋白Shelterin復(fù)合體直接或間接結(jié)合，保護(hù)染色體末端不被識(shí)別為 DNA 雙鏈斷裂。

　　端粒是真核細(xì)胞染色體末端由重復(fù)性的dna序列和特殊的端粒結(jié)合蛋白所組成的一段特殊結(jié)構(gòu)，其中脊椎動(dòng)物的端粒由富含g的短雙鏈重復(fù)序列ttaggg串聯(lián)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(dú)立性、完整性和穩(wěn)定性。雖然端粒不具備編碼功能，卻被科學(xué)家稱為“生命的時(shí)鐘"，因?yàn)槎肆５拈L度和穩(wěn)定性控制著細(xì)胞的壽命，并與細(xì)胞的癌變和衰老密切相關(guān)。

　　在正常人類體細(xì)胞中，端粒的長度會(huì)隨著細(xì)胞分裂而逐漸縮短，細(xì)胞每分裂一次，端粒長度縮短一截，損失20～30個(gè)核苷酸，當(dāng)端?？s短到一定程度時(shí)，會(huì)誘導(dǎo)核蛋白結(jié)構(gòu)的缺失，觸發(fā)復(fù)制性衰老，出現(xiàn)細(xì)胞增殖減慢、生長停滯、干性減退、喪失分化能力等現(xiàn)象。同時(shí)，縮短的端粒上某些端粒特殊結(jié)合蛋白的丟失還會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞將端粒末端錯(cuò)誤識(shí)別為dna斷裂位點(diǎn)，從而啟動(dòng)dna修復(fù)功能，導(dǎo)致短端粒染色體之間的末端融合，染色體的融合會(huì)造成細(xì)胞有絲分裂異常，細(xì)胞周期停滯，進(jìn)而引發(fā)由p53蛋白誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。此外，p53等基因突變導(dǎo)致細(xì)胞周期檢測點(diǎn)缺陷的細(xì)胞會(huì)躍過復(fù)制性衰老，持續(xù)分裂最終進(jìn)入危機(jī)期，這個(gè)時(shí)期極少數(shù)細(xì)胞表達(dá)端粒酶，激活端粒酶活性，修復(fù)并維持細(xì)胞端粒長度，使得細(xì)胞永生化為癌細(xì)胞。在諸如直腸癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌等90％癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)端粒過度縮短和端粒酶活性。端粒異常導(dǎo)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(fā)生進(jìn)程中扮演著極其重要的角色，端粒重復(fù)序列的長度變化決定著細(xì)胞的命運(yùn)，因此端粒長度檢測是端粒生物學(xué)研究中的重要實(shí)驗(yàn)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(jià)值。由于種屬差異，人類染色體的端粒長度(雙鏈區(qū)長度一般在0.5～20kb)遠(yuǎn)小于大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室模型生物；且不同個(gè)體不同細(xì)胞中的端?？s短程度不一樣，細(xì)胞內(nèi)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(fā)dna損傷和限制細(xì)胞存活中扮演重要角色。因此，亟需一種能夠在單個(gè)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(guān)遺傳疾病的發(fā)展過程中，當(dāng)端粒較短時(shí)會(huì)導(dǎo)致疾病早發(fā) 。隨著研究的不斷深入，人們也越來越認(rèn)識(shí)到生活方式因素，如肥胖、吸煙、缺乏運(yùn)動(dòng)和慢性壓力等會(huì)影響循環(huán)外周血白細(xì)胞中的端粒長度。另外，導(dǎo)致端粒功能障礙的端粒縮短與許多年齡相關(guān)疾病有關(guān)，如不孕癥、關(guān)節(jié)炎、糖尿病、癌癥、心血管和神經(jīng)退行性疾病等。因此，可以預(yù)測這些疾病發(fā)生的穩(wěn)定且可重復(fù)的端粒長度測定方法是十分重要的。

　　然而，基本上所有已發(fā)表的端粒相關(guān)疾病的大規(guī)模人群研究本質(zhì)上都是相關(guān)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(jù)表明，觸發(fā) DNA 損傷反應(yīng)的是最短的端粒，從而導(dǎo)致哺乳動(dòng)物的復(fù)制性衰老。最短端粒的長度是決定細(xì)胞命運(yùn)和衰老開始的關(guān)鍵生物標(biāo)志物，但可檢測短端粒的方法卻費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不能實(shí)現(xiàn)高通量要求。故現(xiàn)有的端粒長度測定方法不分優(yōu)劣，各有千秋。

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