关闭DNA构造:衰老如何阻止潜在癌症的生长
![These pictures represent one experiment to determine whether cells have undergone senescence in the lab. After cells are exposed to a cancer-causing mutation and do not have enough DNA building blocks, they become larger and flatter and stain bright blue. This experiment can also be performed in cancer cells and in human tissues to observe senescence within the human body. Credit: Katherine Aird/The Wistar Institute 关闭DNA构造:衰老如何阻止潜在癌症的生长](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2013/tfjyfjyg.jpg)
来自Wistar研究所的研究人员解释了致癌基因诱导衰老现象背后的一种新的分子机制。通过剥夺细胞制造新核苷酸(DNA分子的基石)的能力,细胞可以迫使受损细胞进入衰老状态,即细胞仍然存活但不能复制,从而抑制癌症的发展。
根据研究人员的说法,他们的发现可能提供了一种新的策略来加强抗氧化作用抗癌药物和化疗。
他们的研究结果发表在4月25日的《科学》杂志上细胞的报道(现已在网上提供),展示了如果提供了新的核苷酸来源,衰老细胞可能如何发生癌变。他们的实验使用了痣的术语nevi和黑色素瘤细胞,但潜在的机制可能适用于所有人人类细胞。
Wistar研究所癌症中心副教授Rugang Zhang博士说:“当致癌基因或致癌基因被激活时,致癌基因诱导的衰老是一种自动机制,它会阻止正常细胞的生长,以防止这些细胞发展为癌症。基因表达和监管程序。“我们发现致癌基因是如何通过抑制RRM2(一种产生核苷酸所必需的酶)而导致衰老的。”
没有核苷酸构建块对于DNA,张说,细胞不能繁殖。然而,当新的核苷酸来源被引入时,细胞就会超速运转,癌变。
张欣将衰老比作建筑工地在美国,只要有稳定的砖供应,工人们就会继续建房。当致癌基因被激活时,就像是雇佣了过多的工人。正常细胞是典型的防御机制取消新砖的订单。当所有过剩的工人很快用完他们的砖供应时,建筑工地就关闭了。这本质上就是衰老。如果你突然向工地大量注入新的建筑材料,工人们就会超速工作,在没有监督的情况下疯狂地建造。在癌症的例子中,这导致细胞将DNA构建过度启动细胞生长和分裂的无尽周期,这是癌症的标志。
为了探索致癌基因诱导衰老的机制,张和他的同事们将人类的痣(本质上是衰老状态的癌前病变)与恶性黑色素瘤细胞进行了比较。他们发现稳定的衰老细胞的可用核苷酸数量急剧减少。这与RRM2基因的抑制有关,RRM2基因的蛋白质对核苷酸的生成很重要。此外,他们将这种RRM2抑制与BRAF或NRAS的突变联系起来,BRAF或NRAS是控制细胞内生长和复制周期的蛋白质,这些蛋白质被标记为“致癌基因”,因为它们的突变与黑色素瘤和其他癌症有关。事实上,他们报告说,RRM2水平高的黑色素瘤患者总体情况更糟。
由于缺乏核苷酸的细胞开始衰老,研究人员想知道如果他们给细胞补充核苷酸会发生什么——本质上是为热心的工人提供更多的砖块。他们发现,即使是在不活跃的RRM2基因的细胞中,细胞也会迅速恢复生长和分裂。例如,痣上的这种情况可能是导致黑色素瘤的原因。
痣可能是最明显的例子致癌基因Katherine M. Aird博士说,她是这项研究的主要作者,也是Wistar张实验室的博士后研究员。“鼹鼠体内的细胞可能已经停止了生长,但它们仍然活着,并可能恢复活动,甚至发生癌变。”这就是为什么你的皮肤科医生可能会告诉你要密切关注一颗看似良性的痣,因为它的大小、颜色或形状的变化都可能表明它不再是良性的。”
根据Aird的说法,如果你可以通过靶向RRM2来稳定衰老,它甚至可以阻止耐药细胞。
“这种机制也为患者治疗提供了一种策略,”Aird解释说。“如果我们能降低RRM2活性,就能迫使肿瘤细胞进入更强的衰老状态,或许还能提高化疗或靶向药物的有效性。”
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