失控的线粒体损伤细胞的端粒

UPMC希尔曼癌症中心的研究人员提供了长期以来的第一个确凿证据认为生病的细胞线粒体污染他们应该提供与权力。

在本周出版的论文美国国家科学院院刊》上,涉及到因果实验启动线粒体的连锁反应,其破坏细胞,一直到基因水平。

“我喜欢称之为“切尔诺贝利效应”——你已经打开反应堆,现在你不能关掉它,”Van Houten资深作家贝内特说,博士,药理学和化学生物学教授匹兹堡大学医学院和UPMC希尔曼癌症中心。“你这清洁机器的疯狂现在污染,污染反馈和伤害了电子传递函数。这是一个恶性循环。"

Van Houten的团队使用了一种新的技术发明的烫发Bruchez,博士,卡内基梅隆大学,产生损害活性氧在这种情况下,单线态氧在线粒体暴露在光。

“这是切尔诺贝利事件,”Van Houten说。“一旦你关掉灯,没有更多的单线态氧的了,但是你已经扰乱了电子传递链,48小时后,细胞线粒体仍然泄漏反应性氧但没有死,他们只是坐在那里爆发。”

在这一点上,细胞的细胞核正在遭受自由基。它就会缩小,防护。细胞停止分裂。然而,DNA似乎奇怪的是完整的。

直到研究者开始专门考察telomeres-the每条染色体上保护帽,允许他们继续复制和补充。端粒是极其微小的,因此DNA损伤仅局限于端粒可能不会出现在一个全基因组的测试,就像研究人员一直使用到目前为止。

“如果你想象的染色体是一辆车,车牌的端粒是宽度,”帕特丽夏Opresko如此说道,环境和博士,教授职业健康皮特研究生院的公共卫生和UPMC希尔曼。

因此,线粒体的遗传效应崩溃,研究者必须点亮那些微小的结束描述与荧光标记,你瞧,他们发现明确的端粒的脆弱性和破损的迹象。

然后,在一个关键的步骤,研究人员重复整个实验与灭活细胞线粒体。没有线粒体延续反应,没有形成细胞内的自由基,没有端粒损伤。

“基本上,我们关掉机器才有机会做任何损害,”Van Houten说。

这些研究结果可用于提高光动力治疗癌症,其中包括轰击固体肿瘤与活性氧用光了光纤电缆,Van Houten建议。

一件事他的团队发现这些实验过程中抑制ATM-a蛋白信号的破坏性影响DNA damage-magnified活性氧喷出的线粒体。细胞不仅枯萎,但也死了。

通过结合光动力治疗与ATM抑制,可以设计一个系统,有效地死于癌症细胞与光,Van Houten说。