

2026年2月20日,郑州大学第五附属医院郑鹏远团队与河南省医药科学研究院代谢精准医学中心团队课题组合作于Cell Press细胞出版社期刊iScience在线发表题为“Optimized primer and model improve precision of X chromosome telomere length determination in the Han population”的文章。
该研究整合了中国汉族492人的全基因组测序数据和32人的长读长测序数据,开发出新的X染色体端粒检测引物与在线预测模型,并分别通过不同队列完成了系统验证。研究发现,X染色体端粒长度与衰老之间存在复杂关联,40岁左右存在“端粒缩短加速点”,这项工作不仅提供了对端粒衰老动态新的认知,也为衰老评估及相关疾病的早期预警提供了更加精准便捷的研究工具。

端粒是位于染色体末端的一段重复DNA序列,在细胞分裂过程中会逐渐变短,常被用来观察细胞随年龄发生的变化。虽然端粒缩短与衰老之间的关系早已被广泛研究,但这一变化并非在所有染色体上都以同样的方式发生。由于不同染色体在结构和功能上并不相同,它们的端粒缩短过程也可能存在差别。现有研究多集中在整体或常染色体端粒长度,对单条染色体的关注相对有限。X染色体作为人体的重要性染色体之一,其端粒在随年龄变化过程中是否具有不同于其他染色体的特征,仍缺乏系统性研究。
在这项研究中,研究人员综合分析了汉族人群的基因组测序数据,对X染色体端粒随年龄变化的情况进行了系统验证。结果显示,X染色体端粒的变化并非一个持续、均匀下降的过程:在40岁之前,不同个体之间虽然存在差异,但整体变化并不明显;而进入40岁以后,端粒长度开始随着年龄增长而明显缩短。这一现象提示,中年阶段可能是X染色体端粒变化的重要转折点,其缩短速度在这一时期明显加快。此外,研究还建立并验证了适用于X染色体端粒分析的检测方法和预测模型,使相关研究能够更方便地扩展到更大规模的人群中。研究人员认为,这些结果为理解端粒在衰老过程中的动态变化提供了更加细致的线索,也为今后进一步探索衰老相关的生物学问题打下了基础。
CellPress:
这项研究主要解决了什么问题?
郑鹏远教授:
本研究聚焦于X染色体端粒长度研究,在技术层面上为染色体特异性端粒的测量提供了经过验证的、更经济便捷的解决方案,开发了神经网络预测模型和在线工具,为未来大样本人群研究和临床评估提供了新思路。该研究中提出了“端粒缩短加速点”这一新的定义:即X染色体端粒长度在40岁以下人群中未观察到显著变化,而在40岁以上人群中则出现显著的加速缩短,为理解衰老的复杂性提供了新视角。
CellPress:
如何理解端粒缩短加速点?
郑鹏远教授:
本研究提出的“端粒缩短加速点”,这一发现挑战了传统的线性衰老模型,其背后可能的原因是多因素共同驱动的结果:首先,激素环境剧变,尤其是女性围绝经期雌激素水平急剧下降,削弱了对端粒的保护作用;其次,表观遗传失去稳定,X染色体失活状态可能加剧染色体末端的不稳定;最后,生理负担累积,数十年累积的氧化应激和慢性炎症等环境损伤可能在此阶段超过细胞的修复能力。简而言之,TSAP提示衰老可能并非匀速行进,而是在内在机制改变和外在压力累积的共同作用下,于某个生命节点后“换挡加速”。
CellPress:
这项研究对未来的衰老评估及相关疾病领域发展有什么意义与应用?
郑鹏远教授:
该研究在X染色体上观察到的“端粒缩短加速点”,为衰老研究前沿中的“衰老并非匀速,而可能存在关键生理转折点”的假说提供了染色体特异性的实证线索。该发现有助于识别亚临床衰老加速个体,建立干预时机的客观生物学依据,在抗衰老或疾病治疗中提供更精准、更便捷、副作用更小的检测手段。