染色体端粒也会限制培养细胞的增殖能力

一项研究，原代细胞,直接从组织中制备的细胞,在体外培养长期增殖时面临着两个障碍。出国看病机构爱诺美康了解到，首个障碍就是我们之前描述的复制性衰老，第二个障碍就是危象（crisis)。

出国看病机构爱诺美康介绍，以人类胚胎肾细胞为例，表达SV40大T癌蛋白能够使细胞绕过首个障碍——衰老，但仍然不能使这些细胞获得永生化。因此，当这些避开衰老的细胞再经过数代增殖后（也许比通常进入细胞衰老时的代数再多10〜20代），细胞群体就会进入危象期，并出现大规模细胞凋亡。即使SV40大T抗原具有潜在p53失活功能，也无法使逃脱危象相关的细胞凋亡。

衰老细胞虽然停止了增殖，但在相当长一段时间内保存了细胞的生存能力，而细胞危象则是细胞凋亡产生的细胞死亡。衰老细胞似乎仍然具有相对稳定的（但不完全的）核型，但是危象状态的细胞出现了广泛的核型紊乱。

细胞群体危象与凋亡处于危象中的细胞群体出现广泛的细胞凋亡，正在崩解的细胞比例增加并出现大量细胞碎片（白色反光点）。因为细胞并不足同时进入危象状态，所以细胞群体中仍然有一 部分细胞相对正常（右上頻，箭头所示)。（Courtesy of S.A. Stewart.)

细胞进入危象状态的时间及危象细胞的形态提示了存在控制细胞有限增殖能力的第二种机制，这种机制的作用与触发衰老的机制相互独立。这种机制可能与细胞的染色体DNA有关。与导致细胞衰老的机制不同，启动细胞危象的分子装置实际上是一种功能性的计数设备，它能够记录细胞谱系自早期胚胎开始经历了多少次连续生长分裂循环。

出国看病机构爱诺美康介绍，乍看之下，染色体DNA不太可能是构建哺乳动物细胞“世代钟”的部位。我们知道染色体DNA结构具有高度稳定性，因此在细胞分裂复制过程中应该保持不变。相反，世代钟必须依赖持续的分子改变，而且这些变化在每次细胞增殖过程中都能被监测并记 录下来。那么如此稳定的染色体DNA分子是如何在细胞每经历一次生长分裂周期后就记录一次细胞代数增加的呢？

每个哺乳动物染色体都包含着一条极长的DNA分子（从1号染色体的约247Mb到21号染色体的约47Mb)。通过DNA转染技术发现，DNA分子末端会产生严重问题。一K线性DNA分子导入细胞，在多种核酸酶和DNA连接酶作用下，其末端会迅速发生融合，这些酶在大部分哺乳动物细胞中都有活性。虽然线性DNA在细胞中 本来就不稳定，但是染色体中的线性DNA分子却能持续存在。