非编码RNA在衰老和癌症中的新功能
来自日本癌症研究基金会(JFCR)癌症研究所的研究,今天发表在领先的国际科学杂志上美国国家科学院院刊,揭示了来自熵周重复序列的非编码RNA在衰老和癌症中引发炎症基因表达。
衰老是一种本质上不可逆的细胞周期停滞状态,由几种应激因素引起,即衰老、肥胖、辐射和化疗。衰老过程中在体内积累的衰老细胞通过产生促炎蛋白与周围组织进行交流,称为衰老相关分泌表型(SASP),发挥多种生理和病理作用。在老年人中,炎性SASP因子可促进许多与年龄相关的疾病,包括癌症.因此,阐明SASP的调控机制对于制定新的预防和治疗年龄相关癌症的策略至关重要。
JFCR的一组研究人员假设,在衰老细胞中观察到的异常染色质结构可能与SASP有关,并已开始分析全基因组染色质相互作用和SASP基因表达使用下一代测序技术。他们揭示了包含近熵重复序列的区域称为人类卫星II (hSATII),该区域在表观遗传上沉默正常细胞,在衰老细胞中显示出明显的开放状态。此外,非编码RNA (hatii RNA)的表达在细胞衰老过程中显著上调。进一步的分析表明,hSATII RNA通过ccctc结合因子(CTCF)的功能损伤,干扰某些SASP基因区域的染色质相互作用,从而上调了SASP样炎症基因的表达,这对维持基因组完整性非常重要。
小细胞外囊泡(EVs)由癌症和基质细胞在肿瘤微环境中以非细胞自主的方式动态地促进肿瘤的发生和发展。有趣的是,hatii RNA的数量在小ev中更高衰老细胞而不是从增殖细胞中获得的。因此,我们的数据表明,来自衰老基质细胞的hSATII RNA通过小ev转移到周围细胞,并在肿瘤微环境中发挥类似于sap的炎症因子的作用。”
此外,研究人员发现hatii RNA在原发性结肠癌患者的手术标本中的癌细胞中是高度可检测到的。引人注目的是,hatii rna阳性的人群细胞在癌症相关成纤维细胞中明显高于正常间质组织中的成纤维细胞。
“这些发现强调了hSATII RNA的新作用,它通过分泌类似于sap的炎症因子和小ev以非细胞自主的方式支持肿瘤的发展。了解这一分子机制可以促进未来针对年龄相关病理的新型预防和治疗策略的发展。”
更多信息:在衰老和癌症中,周围熵非编码RNA改变CTCF的DNA结合和炎症基因表达,美国国家科学院院刊(2021)。doi.org/10.1073/pnas.2025647118