NSD2酶似乎预防细胞衰老
日本熊本大学的研究人员通过综合基因分析发现,已知调节许多基因活动的NSD2酶也可以阻止细胞衰老。他们的实验表明,1)抑制正常细胞的NSD2功能会导致细胞迅速衰老,2)衰老细胞中NSD2的数量显著减少。研究人员相信,他们的发现将有助于阐明衰老的机制、维持NSD2功能的控制方法的发展以及与年龄相关的病理生理学。
作为细胞身体继续划分(细胞再现),他们的功能最终拒绝,他们停止生长。这细胞衰老是健康和长寿的重要因素。当基因组DNA受到物理应激(如辐射或紫外线)或通过某些药物发生的化学胁迫时,也可以刺激细胞老化。然而,老化的详细机制仍然是未知的。当细胞变成癌症时,细胞衰老可能是有益的;它通过引起细胞衰老来防止恶性变化。另一方面,它会使许多疾病变得更加可能。因此,必须适当控制细胞老化。
虽然衰老细胞失去了增殖能力,最近人们发现衰老细胞分泌各种蛋白质,作用于周围细胞,促进慢性炎症和癌症的发展。由于衰老细胞比预期的更活跃,细胞老化被认为是整个身体老化的原因。这一想法得到了一些报道的支持,这些报道称,去除累积的衰老细胞后,衰老小鼠的系统衰老抑制。换句话说,如果你能控制细胞的衰老,你就能控制整个身体的衰老进程。
当癌基因被激活并开始变成癌症时,发生细胞衰老以防止它。熊本大学的研究人员以前报道了衰老细胞显着增加了线粒体代谢功能,并且酶SetD8甲基转移酶可防止细胞衰老。在这里,他们发现NSD2甲基转移酶也在预防衰老方面发挥作用。
以前,显示NSD2调节基因功能。此外,据认为,由基因组DNA包裹的组蛋白蛋白的NSD2的甲基化增强了附近基因的功能。然而,它与细胞衰老的关联未知。使用综合遗传筛选在进行敲低(RNA干扰法)时,抑制成纤维细胞中NSD2基因的作用,诱导细胞衰老,并且出现了衰老细胞的典型特征。换句话说,研究人员发现NSD2在预防细胞衰老方面发挥作用。
接下来,他们通过mRNA测序全面分析所有蛋白编码基因的表达,探索NSD2减少的衰老细胞。细胞衰老相关基因表达增加,特别是促进细胞生长的蛋白质基因功能下降。在增殖细胞中,这些基因簇中的组蛋白被NSD2甲基化,但在NSD2减少的衰老细胞中,甲基化被发现减少。简单地说,NSD2的减少会降低参与细胞生长的基因的活性,从而停止生长。
然后,研究人员利用血清反应实验来检查NSD2的功能是如何被调节的。正常情况下,细胞是通过血清中促进生长的蛋白质(生长因子)的作用生长的。另一方面,衰老细胞会不可逆地阻止增殖,并且通常不会再次增加。本实验表明,血清的加入迅速增加了NSD2的量,NSD2是促生长表达所必需的基因和细胞生长。此外,还发现衰老细胞随着NSD2的减少,完全缺乏在血清中生长的能力。因此,通过维持细胞生长和血清反应,认为NSD2预防细胞衰老。
“NSD2是我们团队已经确定的细胞衰老的第四个保护因素,”Mitsuyoshi Nakao教授说。“随着发现NSD2保护细胞衰老的发现,这项研究阐明了衰老的基本机制。我们预计这对于阐明老化机制和发展控制方法是有用的,以通过化学物质或代谢物调节酶活性。”
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