在果蠅中揭示染色體不穩(wěn)定性與衰老之間的關(guān)系

染色體不穩(wěn)定性是實(shí)體瘤如癌的特征。同樣，細(xì)胞衰老是一個(gè)與細(xì)胞衰老高度相關(guān)的過(guò)程，它與癌癥的聯(lián)系正變得越來(lái)越清晰。由 ICREA 巴塞羅那 ICREA 研究員 Marco Milán 博士領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們揭示了染色體不穩(wěn)定性與細(xì)胞衰老之間的聯(lián)系。

“染色體不穩(wěn)定性和衰老是大多數(shù)腫瘤共有的兩個(gè)特征，但尚不清楚其中一個(gè)如何與另一個(gè)相關(guān)。我們的研究表明，衰老可能是染色體改變和癌癥之間的中間環(huán)節(jié)之一，”米蘭博士說(shuō)，巴塞羅那 IRB 發(fā)育和生長(zhǎng)控制實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人。

“我們?cè)谌旧w不穩(wěn)定的細(xì)胞中看到的行為讓我們認(rèn)為它們可能是衰老細(xì)胞，事實(shí)確實(shí)如此!”發(fā)表在Developmental Cell上的文章的第一作者 Jery Joy 博士說(shuō)。

該研究是在果蠅上進(jìn)行的，果蠅是一種常用于生物醫(yī)學(xué)的動(dòng)物模型，所描述的機(jī)制可能有助于了解染色體不穩(wěn)定性和衰老對(duì)癌癥的貢獻(xiàn)，并有助于確定可能的治療靶點(diǎn)。

逆轉(zhuǎn)染色體不穩(wěn)定性的影響

發(fā)育和生長(zhǎng)控制實(shí)驗(yàn)室的研究人員表明，在具有高度染色體不穩(wěn)定性的上皮組織中，那些染色體數(shù)量平衡發(fā)生改變的細(xì)胞與相鄰細(xì)胞分離并進(jìn)入衰老狀態(tài)。衰老細(xì)胞的特征是細(xì)胞周期永久停止和大量蛋白質(zhì)的分泌。這種蛋白質(zhì)的異常分泌改變了周?chē)慕M織，提醒免疫系統(tǒng)并引起炎癥。

如果衰老細(xì)胞不立即被身體清除，就會(huì)促進(jìn)周?chē)M織的異常生長(zhǎng)，從而導(dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)生。“如果我們確定可以減少衰老細(xì)胞數(shù)量的機(jī)制，那么我們將能夠減少這些腫瘤的生長(zhǎng)，”米蘭博士說(shuō)。“事實(shí)上，這項(xiàng)研究表明這是可能的，至少在果蠅中，”喬伊博士說(shuō)。

染色體數(shù)量不平衡的細(xì)胞會(huì)積累大量異常線粒體，因此會(huì)產(chǎn)生高水平的氧化應(yīng)激，進(jìn)而激活 JNK 信號(hào)通路，引發(fā)衰老。“我們已經(jīng)證明，減少線粒體的這種高異常數(shù)量，或調(diào)節(jié)它們誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激，足以減少衰老細(xì)胞的數(shù)量和染色體不穩(wěn)定性的負(fù)面影響，”喬伊博士重申。

這些發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了新的研究途徑，以尋找治療靶點(diǎn)并降低實(shí)體瘤中染色體不穩(wěn)定性引起的衰老水平。

從蒼蠅推斷到哺乳動(dòng)物

醋蠅 Drosophila melanogaster 廣泛用于生物醫(yī)學(xué)。由于其生命周期短、可使用大量遺傳工具以及存在與人類(lèi)相同的基因，但冗余度較低，因此它是癌癥研究中一種有價(jià)值的動(dòng)物模型。

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