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Mol Cell:重磅!首次发现氧化性压力会缩短端粒加速机体细胞衰老

来源:本站原创 2019-05-15 22:49

2019年5月16日 讯 /生物谷BIOON/ --被认为会对细胞造成氧化性压力的同样来源—污染、废气、吸烟和肥胖都与细胞端粒缩短有关,端粒是染色体末端的“保护帽”,近日,一项刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究报告中,来自匹兹堡大学的科学家们通过研究首次确定氧化性压力或会直接对端粒产生影响来加速细胞衰老。

图片来源:Fouquerel et al. (2019). Mol Cell.

研究者Patricia Opresko教授表示,端粒由数百个鸟嘌呤碱基组成,而这些碱基正是用于氧化的“水槽”,那么这只是一个巧合吗?或者说在端粒中氧化这些鸟嘌呤是否真的会缩短端粒?为了解答这些问题,研究人员就需要找到方法来发现端粒所遭受的氧化性压力。文章中,研究人员开发了一种新方法,其能利用特殊的光激活分子来瞄准端粒,这种分子能附着在端粒上并根据指令运输局部的自由基团,这些自由基就是氧化性压力的分子。

研究者Bruchez说道,针对活细胞中特定位点的氧化性损伤的主要挑战之一就是如何实现这种损伤部位的精准时间和剂量的控制,通过将靶向端粒与单线态氧的光化学产生技术相结合,研究者就能够选择性地控制在端粒位点上特异性施加氧化性压力的时间和方式;随后研究者不断重复地将培养中的癌细胞暴露于靶向性的氧化步骤中,这就模拟了环境氧化性压力和炎症的状况,结果表明,随着细胞分裂,细胞中的端粒会破碎且缩短,尽管端粒酶发挥了一定的修复功能。

随着DNA修复机器试图开始修复破碎的端粒,染色体的末端也会经常融合在一起,从而使得基因组变得不稳定且会抑制细胞进行正常分裂。细胞中端粒缩短对于机体健康而言并不是个好消息,从另一方面来讲,靶向端粒或许能提供一种抗癌新策略。但若端粒足够短的话,癌细胞就会停止分裂。

最后研究者Opresko表示,如果我们能够理解引发端粒缩短的原因并去及时弥补的话,我们或许就有望开发出新型干预策略来保护健康细胞中的端粒,并促进癌细胞中端粒快速缩短,从而引发癌细胞死亡。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Elise Fouquerel,Ryan P.Barnes,Shikhar Uttam, et al. Targeted and Persistent 8-Oxoguanine Base Damage at Telomeres Promotes Telomere Loss and Crisis, Molecular Cell (2019). DOI:10.1016/j.molcel.2019.04.024

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