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Cell Metabol:“自私”遗传元件或会放大炎症和年龄相关的疾病

来源:本站原创 2019-03-18 08:03

2019年3月18日 讯 /生物谷BIOON/ --衰老会影响每一个生物,但导致衰老的分子机制在科学界依然是一个有争议的话题,很多因素都会诱发衰老过程,其中引发衰老最常见的因素就是炎症,而且其还会被一类自私的遗传元件(selfish genetic elements)放大;人类的基因组中充满了自私的遗传元件,这种重复的元件似乎对宿主无益,其是通过将新的拷贝插入到宿主基因组中来进行自我“繁殖”,一类名为LINE1反转录转座子(retrotransposons)的自私遗传元件就是人类机体中最流行的反转录转座子自私遗传元件,人类和小鼠基因组中大约20%都由LINE1s组成。

图片来源:en.wikipedia.org

长期以来,科学家们推测,LINE1会诱发癌症和基因组不稳定性,然而其所造成的危害或许远远超出了研究者最初的预想;近日,一项刊登在国际杂志Cell Metabolism上的研究报告中,来自美国罗彻斯特大学的科学家们通过研究发现,LINE1反转录转座子会随着年龄增长在机体中变得异常活跃,而且其还会通过诱发炎症来引发年龄相关的疾病;通过理解反转录转座子的影响,研究人员就能够更好地知晓细胞衰老的过程以及如何有效抵御衰老所带来的影响。

人类细胞能衍生出多种分子机制来抑制诸如LINE1s等自私遗传元件的活性,比如基因沉默,然而在机体衰老过程这些机制似乎并不太有效,因此这就会促进LINE1元件被再度激活;随着LINE1激活,LINE1的一些拷贝就会从细胞核泄漏到细胞质中,研究者Gorbunova说道,细胞质中的任何DNA都是报警信号(就好比入侵细胞的病毒一样),细胞质中的“护卫”—特殊类型的DNA传感器会识别入侵者并诱发诸如炎症等免疫反应,该过程会识别老化细胞中泄漏的LINE1拷贝,并以年龄相关炎症的形式来诱发“假警报”的产生。

研究者发现,利用抑制逆转录酶的药物就能减少LINE1,逆转录酶能催化LINE1 DNA的形成,这些药物最早用来抵御HIV患者体内的逆转录酶;利用这些药物来减少LINE1就能改善小鼠的健康状况,并降低其机体炎症表现,从而延长寿命。研究者Seluanov说道,LINE1元件所诱发的无菌炎症或许是机体衰老的一种新机制,如今我们就能开发出新型策略靶向作用LINE1s以及引发炎症的通路。

随着对LINE1及其对机体炎症效应机制的理解,研究人员希望后期能够开发出抑制LINE1s的干预措施,这些干预措施或许能作为一种新型疗法治疗因炎症所诱发的年龄相关疾病,比如神经变性疾病、癌症、糖尿病自身免疫性疾病。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Matthew Simon,Michael Van Meter,Julia Ablaeva,er al. LINE1 Derepression in Aged Wild-Type and SIRT6-Deficient Mice Drives Inflammation, Cell Metabolism (2019). DOI: 10.1016/j.cmet.2019.02.014

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