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果蝇染(ran)色体不稳定(ding)性与衰老的关系(xi)

【字体: 时间:2021年09月13日 来源:IRB Barcelona

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  染色体不稳定性是(shi)实体肿瘤(如癌)的(de)一个特征。同样,细胞衰(shuai)老是(shi)一个与(yu)细胞衰(shuai)老高度相关的(de)过程,它与(yu)癌症的(de)联系(xi)也越来(lai)越明显。

  

染色(se)体(ti)(ti)不稳定(ding)性(xing)是(shi)实体(ti)(ti)肿(zhong)瘤(liu)(如癌)的(de)一(yi)(yi)个特征。同样,细胞(bao)衰(shuai)(shuai)老(lao)是(shi)一(yi)(yi)个与细胞(bao)衰(shuai)(shuai)老(lao)高度(du)相(xiang)关的(de)过程,它(ta)与癌症的(de)联系也越(yue)来越(yue)明(ming)显。由ICREA研(yan)究员Marco Milán博士领(ling)导(dao)的(de)巴塞罗(luo)那IRB的(de)科(ke)学家们揭示了染色(se)体(ti)(ti)不稳定(ding)性(xing)和(he)细胞(bao)衰(shuai)(shuai)老(lao)之间的(de)联系。

“染色体不稳定和衰(shuai)老是(shi)大多数(shu)肿瘤共有的两个特征(zheng),但(dan)尚不清(qing)楚两者(zhe)之间的关系。我(wo)们(men)的研究表明,衰(shuai)老可能是(shi)染色体改(gai)变和癌症之间的中(zhong)间联系之一,”米兰博士说,他是(shi)巴(ba)塞罗那IRB发(fa)展和生长控(kong)制实验(yan)室的负责人。

发表在《发育(yu)细胞》杂志上的(de)(de)这(zhei)篇文(wen)章的(de)(de)第(di)一作者杰里·乔伊(yi)博士说:“我们在染色(se)体不稳(wen)定的(de)(de)细胞中看(kan)到(dao)的(de)(de)行为(wei)让我们认(ren)为(wei)它们可能是衰老细胞,事实的(de)(de)确(que)如此!”

这项研究是(shi)(shi)在果蝇上进行的(de)(de),果蝇是(shi)(shi)生物(wu)医学中常用的(de)(de)动(dong)物(wu)模型,所描述(shu)的(de)(de)机(ji)制(zhi)可能有(you)助于理解(jie)染色体不稳(wen)定性(xing)和衰老(lao)对癌症的(de)(de)贡(gong)献,并有(you)助于识(shi)别(bie)可能的(de)(de)治疗靶(ba)点。


逆转染色体不稳定性的影响

来(lai)自(zi)发育与生长控制(zhi)实验室的研究人员已经证明(ming),在(zai)染(ran)色体高(gao)度不(bu)稳定的上皮(pi)组织中,那(nei)些染(ran)色体数量平衡改(gai)(gai)变的细(xi)(xi)胞与邻近的细(xi)(xi)胞分(fen)(fen)(fen)离(li),并进入(ru)衰老。衰老细(xi)(xi)胞的特点是细(xi)(xi)胞周(zhou)(zhou)期永久停止,分(fen)(fen)(fen)泌大量蛋白质。这种异常(chang)的蛋白质分(fen)(fen)(fen)泌会改(gai)(gai)变周(zhou)(zhou)围的组织,引起(qi)免疫系(xi)统(tong)的警觉并引起(qi)炎症。

如果(guo)衰老(lao)细胞没有被身体(ti)立即清除(chu),它们就(jiu)(jiu)会促进(jin)周围组织的异常生长(zhang),导致恶性(xing)肿瘤。米兰博(bo)士说:“如果(guo)我(wo)们能够(gou)识(shi)别(bie)出减少衰老(lao)细胞数(shu)量的机制(zhi),那(nei)么(me)我(wo)们就(jiu)(jiu)能够(gou)减少这(zhei)些(xie)肿瘤的生长(zhang)。”乔伊博(bo)士说:“事实上(shang),这(zhei)项(xiang)研究表明,这(zhei)是可能的,至少对果(guo)蝇来说是这(zhei)样。”

染(ran)色体(ti)数(shu)量(liang)(liang)不平衡的(de)(de)细胞会(hui)积累大(da)量(liang)(liang)异常(chang)(chang)线粒(li)体(ti),因此会(hui)产(chan)生高水平的(de)(de)氧化应(ying)激(ji),而(er)氧化应(ying)激(ji)反过(guo)来激(ji)活JNK信(xin)号通路,触发衰老(lao)。“我(wo)们已经证明,减(jian)少这(zhei)种高异常(chang)(chang)数(shu)量(liang)(liang)的(de)(de)线粒(li)体(ti),或调(diao)节它们引(yin)起的(de)(de)氧化应(ying)激(ji),足以减(jian)少衰老(lao)细胞的(de)(de)数(shu)量(liang)(liang)和染(ran)色体(ti)不稳(wen)定性的(de)(de)负(fu)面影(ying)响,”Joy博(bo)士(shi)重申。

这些发现(xian)为寻找(zhao)治疗靶点和降低实(shi)体(ti)肿瘤中(zhong)染色体(ti)不稳定性引(yin)起的(de)(de)衰老水平(ping)开辟(pi)了新的(de)(de)研究途径。


从苍蝇到哺乳动物

醋蝇(Drosophila melanogaster)在(zai)生物医学领域有着广(guang)泛的应用。在(zai)癌(ai)症研究(jiu)中,它是一(yi)个(ge)有价值的动物模型(xing),因(yin)为(wei)它的生命周期短,可获得(de)大量的遗传工具,存在(zai)与人(ren)类相同的基因(yin),但冗(rong)余程度较(jiao)低。

事(shi)实(shi)(shi)上,旨(zhi)在剖析人类(lei)肿(zhong)瘤中细胞行为或特(te)征之间(jian)的因果(guo)关系的实(shi)(shi)验,如染色体不(bu)稳定性和衰老,在这种模式(shi)生(sheng)物中更容易分析。

未来的(de)(de)(de)(de)实验室工(gong)作将继(ji)续剖析在(zai)单(dan)纯的(de)(de)(de)(de)染色体(ti)(ti)不稳定(ding)性(xing)(xing)诱导产生的(de)(de)(de)(de)上皮来源的(de)(de)(de)(de)实体(ti)(ti)肿(zhong)瘤中细(xi)胞行为的(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)机制。米兰(lan)博士总结说:“我们对受染色体(ti)(ti)不稳定(ding)性(xing)(xing)影响的(de)(de)(de)(de)组织的(de)(de)(de)(de)生物学和(he)产生恶(e)性(xing)(xing)肿(zhong)瘤的(de)(de)(de)(de)细(xi)胞行为的(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)机制了解得(de)越多,我们设(she)计有效(xiao)治疗和(he)减(jian)少人类(lei)癌(ai)症的(de)(de)(de)(de)增长和(he)恶(e)性(xing)(xing)程度的(de)(de)(de)(de)机会(hui)就越大。”

原文检索:

Proteostasis failure and mitochondrial dysfunction leads to aneuploidy-induced senescence
Jery Joy, Lara Barrio, Celia Santos-Tapia, Daniela Rom?o, Nikolaos Nikiforos Giakoumakis, Marta Clemente-Ruiz & Marco Milán
Developmental Cell (2021) DOI:

 

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