心臓の発達、機能、および病気における心臓テロメアの長さ

テロメアは、染色体端の繰り返し核タンパク質構造であり、テロメア長（TL）の減少として知られるこれらの繰り返しの数の減少は、細胞の老化およびアポトーシスを引き起こします。世界の主要な死因である心臓病は、多くの場合、心臓細胞の喪失に起因します。これは、TLの減少によって説明できます。TLの細胞特異的調節により、このレビューは、心臓細胞のテロメアを測定し、心臓TLと心機能の関係を批判的に評価した研究に焦点を当てています。心臓病の発症と進行中および発達の重要な段階で、心臓TLの急速な変化を特定したいくつかの証拠があります。また、心臓TLと心臓機能を低下させるテロメアタンパク質の喪失、酸化ストレス、低酸素など、多くの要因もあります。対照的に、抗酸化物質、カロリー制限、および運動は、心臓のテロメア消耗と心臓病の進行の両方を防ぐことができます。心臓のTLは、増殖性の可能性を示しており、心臓の若返りに適した細胞の同定を促進する可能性があります。これらの発見は、心臓機能へのTLの関与を強調していますが、動物モデルの妥当性と、結果を解釈し、将来の研究を計画する際に考慮する必要があるいくつかの交絡要因に関する重要な質問があります。これらを念頭に置いて、心臓の発達と病気への移行に関与するテロメアメカニズムを解明することは、心機能不全を防ぎ、損傷後の再生を増強するという約束を保持します。

Telomeres are repetitive nucleoprotein structures at chromosome ends, and a decrease in the number of these repeats, known as a reduction in telomere length (TL), triggers cellular senescence and apoptosis. Heart disease, the worldwide leading cause of death, often results from the loss of cardiac cells, which could be explained by decreases in TL. Due to the cell-specific regulation of TL, this review focuses on studies that have measured telomeres in heart cells and critically assesses the relationship between cardiac TL and heart function. There are several lines of evidence that have identified rapid changes in cardiac TL during the onset and progression of heart disease as well as at critical stages of development. There are also many factors, such as the loss of telomeric proteins, oxidative stress, and hypoxia, that decrease cardiac TL and heart function. In contrast, antioxidants, calorie restriction, and exercise can prevent both cardiac telomere attrition and the progression of heart disease. TL in the heart is also indicative of proliferative potential and could facilitate the identification of cells suitable for cardiac rejuvenation. Although these findings highlight the involvement of TL in heart function, there are important questions regarding the validity of animal models, as well as several confounding factors, that need to be considered when interpreting results and planning future research. With these in mind, elucidating the telomeric mechanisms involved in heart development and the transition to disease holds promise to prevent cardiac dysfunction and potentiate regeneration after injury.