癌癥、衰老和炎癥的關(guān)鍵機(jī)制
中國(guó)微生物菌種查詢(xún)網(wǎng) / 2016-11-09 12:51:01
端粒是位于染色體末端的長(zhǎng)重復(fù)DNA序列，像帽子一樣保護(hù)DNA上的重要遺傳學(xué)信息不受損害。正常細(xì)胞每分裂一次，其端粒就會(huì)隨之縮短。當(dāng)端?？s短到一定程度時(shí)，就會(huì)發(fā)信號(hào)讓細(xì)胞永久停止分裂，影響組織的再生能力，引起一些老年病。癌細(xì)胞能提升端粒酶水平，延長(zhǎng)自己的端粒以便無(wú)限分裂。此前人們發(fā)現(xiàn)，自由基累積帶來(lái)的氧化壓力會(huì)加速端?？s短。匹茲堡大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)十一月七日在NatureStructuralandMolecularBiology雜志上發(fā)表文章，揭示了自由基影響端粒延伸的分子機(jī)制。這一機(jī)制對(duì)于癌癥、衰老和炎癥都非常關(guān)鍵。
自由基累積造成的氧化壓力與許多人類(lèi)疾病有關(guān)，比如炎癥和癌癥。自由基損傷也在衰老過(guò)程中逐漸累積。那么，氧化壓力對(duì)端粒有怎樣的影響呢？研究人員對(duì)此進(jìn)行了深入研究。他們本以為氧化損傷會(huì)使端粒酶無(wú)法工作，“我們驚訝的發(fā)現(xiàn)，端粒酶可以延伸有氧化損傷的端粒，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的PatriciaOpresko介紹到?！笆聦?shí)上，氧化損傷似乎會(huì)促進(jìn)端粒延伸?！?
不過(guò)，組成端粒的DNA元件受到氧化損傷，會(huì)對(duì)端粒酶的活性產(chǎn)生很大影響。研究顯示，端粒酶能添加一個(gè)受損的DNA前體分子到端粒末端，但無(wú)法再繼續(xù)添加其他DNA分子。
這項(xiàng)研究表明，氧化壓力加速端?？s短的機(jī)制是損害DNA前體分子而不是端粒本身。這些信息可以幫助人們保護(hù)健康細(xì)胞的端粒對(duì)抗炎癥和衰老。此外，氧化DNA元件是抑制端粒酶活性的新途徑，這種策略有望用于治療癌癥。
癌細(xì)胞的端粒維持，大多是通過(guò)端粒酶激活實(shí)現(xiàn)的。不過(guò)，當(dāng)端粒酶失活或不足的情況下，癌細(xì)胞還擁有另一種加長(zhǎng)端粒的途徑，即端粒替代延長(zhǎng)機(jī)制（ALT）。科學(xué)家們已經(jīng)找到了能在癌細(xì)胞中觸發(fā)ALT的有效工具，可以幫助人們深入理解ALT的具體機(jī)制。
不少人認(rèn)為較長(zhǎng)的端?？梢员苊饧?xì)胞衰老，讓細(xì)胞更健康。但加州大學(xué)舊金山分校（UCSF）領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)基因組研究指出，兩個(gè)與長(zhǎng)端粒有關(guān)的常見(jiàn)基因突變，會(huì)使一種致命腦瘤（神經(jīng)膠質(zhì)瘤Gliomas）的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。
在人類(lèi)細(xì)胞中，端?？s短是衰老的一個(gè)標(biāo)志性事件。Emory大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，膳食補(bǔ)充劑α-硫辛酸（ALA）能夠激活端粒酶促進(jìn)端粒延伸，在動(dòng)脈硬化小鼠模型中起到保護(hù)作用。為人們開(kāi)辟了治療慢性疾病的新途徑。
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