臺大研究團隊解開人類老化關鍵因子—端粒RNA (TERRA)之謎

染色體末端（也稱之為端粒）的長度，一直是科學界用來評斷人類老化的指標，當細胞的末端長度縮短到一定長度，細胞會停止複製與生長。近年來發現端粒可以轉錄出RNA，命名為Telomeric-Repeat Containing RNA（簡稱TERRA），TERRA是一種非編碼RNA，包含重複的UUAGGG序列與每條染色體特有的亞端粒序列。儘管TERRA已知參與端粒功能，但其在人體老化過程中的角色仍不清楚。因為其重複序列及部分染色體末端基因組尚未組裝完成，使得在研究TERRA的精準轉率區域的議題上更加困難，為克服TERRA研究上的技術挑戰，臺灣大學分子與細胞生物學所助理教授朱雪萍研究團隊結合Oxford Nanopore直接RNA定序技術與最新的人類基因組參考資料T2T-CHM13。他們透過RNA探針富集TERRA轉錄物，成功描繪出人類所有染色體末端的TERRA轉錄區域，建立首個全面性的TERRA註解圖譜。

團隊進一步開發「TERRA-QUANT」計算工具，可從各種RNA定序資料（包含組織樣本及單細胞資料）中準確分析TERRA表現量。藉由此工具，研究團隊分析來自不同年齡層的人體組織大規模RNA定序資料。

主要發現包括：

• 隨著年齡增長，TERRA在人類血液、大腦與纖維母細胞中顯著上升。
• 患有罕見早老症「Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome(HGPS)」的病患，其纖維母細胞中TERRA表現異常。
• 單細胞分析顯示，TERRA在由胚胎幹細胞分化而來的神經元中表現升高，並在阿茲海默症早期階段即有明顯上升。

此外，研究團隊也透過RT-qPCR進行實驗驗證，進一步確認老年血液細胞與阿茲海默症患者神經元中TERRA表現上升的現象。

這些結果顯示TERRA不僅是細胞老化的指標，也可能在老年疾病的機轉中扮演功能性角色，這是首度證實TERRA表現與人類老化及神經退化有直接關聯的研究，亦為探索TERRA在老化與疾病中角色奠定重要基礎，並有潛力發展成為未來疾病診斷與預測的嶄新標記。

論文連結：https://doi.org/10.1093/nar/gkaf597
研究成果發表於Nucleic Acids Research <核酸研究>國際期刊：https://academic.oup.com/nar/article/53/13/gkaf597/8196078