细胞周期中的关键途径可能导致癌症的发展

Salk生物学研究所的科学家团队已经确定了为什么在细胞周期控制中破坏重要途径导致癌细胞的增殖。它们对端粒的发现，染色体末端的DNA的延伸，保护我们的遗传密码并使细胞分裂，建议对癌症，老龄化和其他疾病的预防措施的潜在目标。调查结果于7月11日公布分子细胞。

端粒被比作鞋带末端的塑料端粒，因为它们阻止鞋带末端的运动染色体从磨损和互相粘连，争抢遗传信息可能会引发癌症。它们对DNA复制至关重要，肿瘤抑制和老化。人体细胞每分裂一次，端粒就会变短。当它们变得太短时，细胞就不能再分裂，变得不活跃，或“衰老”，或死亡。细胞可以通过激活一种叫做端粒酶，防止端粒变短，让细胞继续生长和分裂。不受控制的细胞生长是癌细胞而在胰腺癌、骨癌、前列腺癌、膀胱癌、肺癌、肾癌和头颈部癌中，端粒缩短已经被证实。

“随着端粒在正常[细胞]衰老过程中缩短，它们激活DNA损伤反应以阻止细胞生长，从而保护我们的DNA免受伤害，”资深研究作者Jan Karlseder说，他是索尔克分子和细胞生物学实验室的教授，也是唐纳德和达琳·希利主席。

Karlseder和他的团队认为由于缩短端粒引起的细胞生长骤停被限制在细胞周期的一个特定部分，称为G1相，这是细胞周期最受保护的阶段。然而，“控制G1相生长阻滞的途径通常在癌细胞中改变，允许癌细胞除以缩短端粒，这可能导致恶性细胞中看到的基因组不稳定性。”

在这项研究中，Karlseder和他的同事通过部分移除人类纤维肉瘤(一种影响结结组织的癌症)细胞端粒中名为TRF2的蛋白质来模拟细胞衰老的过程。通过这样做，他们能够在实验中重现随着细胞衰老而自然发生的过程。在细胞周期的某些阶段，端粒“失保护”暴露了染色体的末端。在这种状态下，他们发现端粒表现出了部分DNA损伤反应:染色体末端受到保护，防止融合和磨损，但细胞生长仍然受到抑制。

“基本上，”在卡尔塞德尔实验室的研究助理领导作家安东尼CESARE表示，“细胞增长逮捕没有基因组不稳定。因此，以正常，健康的细胞和生物体，指细胞骤停，但没有有害的遗传效果。“

Salk科学家鉴定了P53途径，一种通常保护细胞遗传物质并抑制肿瘤的分子机制，作为对端粒脱保护的关键参与者。当细胞失去P53的功能时，途径中心的基因，它们不能再捕获G1相中的细胞，细胞周期中的重要点，用于修复DNA损伤，或者如果损坏不能修复，则瞄准损坏用于编程死亡的细胞。最常见的是，由于P53基因的突变或通过感染癌症病毒感染突变，P53在癌细胞中丢失了癌细胞。

因为端粒脱保护导致部分DNA损伤响应，因为只有P53途径捕获G1中的细胞，一旦细胞丢失P53函数端粒脱保护，不再逮捕生长。“没有功能性p53的细胞能够与脱保护的端粒分开，这导致基因组不稳定性，恶性细胞的常见特征”，“卡尔塞德说。

Karlseder和他的同事认为，更好地了解端粒缩短过程可能会导致影响力的能力细胞老化结果，阻碍了癌细胞的生长。他们说，下一步是确定为什么这种去保护反应在癌细胞中减弱，并可能影响这一过程以阻止癌细胞生长。

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