《Nature Cell Biology》文章发现cGAS-STING在细胞衰老中感知调控作用

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年8月1日 来源:生物通

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  洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们在《Nature Cell Biology》杂志发表文章,发现了控制细胞衰老的DNA感觉机制,强调了这种机制在抗肿瘤和抗衰老领域的潜在策略。

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生物通报道:因为“衰老(senescence)”,生长在生物体内和实验室培养基内的细胞最终都会停止复制。这种现象因端粒缩短、氧化应激或遗传损伤而引发,要么是因外界条件导致的骤变,要么是因为细胞已经长老了。

了解这一现象的起因和影响能帮助我们深刻地认识癌症和衰老进程。

衰老细胞经历了一系列深刻变化,包括几种炎症介导蛋白质(细胞因子、趋化因子、细胞外基质蛋白、生长因子等)分泌。“衰老相关分泌表型”产物控制许多生命进程,例如伤口愈合和组织修复,也包括肿瘤和衰老相关疾病形成。

虽然我们知道衰老激活相关蛋白质编码基因的方式,但对整个过程的初始阶段知之甚少。

EPFL的Andrea Ablasser实验室发现衰老细胞利用了先天免疫系统的一项机制来调节炎症介导分子的分泌。

先天免疫系统内含有快速反应的非特化细胞(巨噬细胞、嗜中性粒细胞、肥大细胞等),它为暴露在数百万病原体中的我们提供了第一道免疫防线。

先天免疫细胞使用一种宿主模式识别受体来感知和识别外来入侵病原体(如病毒DNA)。感知DNA(DNA-sensing)的能力由包括cGAS酶和STING适配器分子的双受体系统实现。一旦该系统被激活,cGAS-STING通路就能触发炎性蛋白生产,帮助抵抗病原菌。

出人意料的,研究人员刚刚发现人体衰老细胞也使用cGAS-STING通路调节和促进炎症介质分泌。因核被膜完整性缺损,核DNA泄漏,细胞自身DNA激活了DNA-sensing。

详细检查之下,研究人员发现cGAS控制细胞因子分泌这一机制在各种衰老情况下发挥作用,如氧化胁迫、癌基因信号传导和辐射等。

cGAS-STING通路介导的DNA-sensing是炎症介质释放和衰老的重要调节者,同时也是保护机体对抗肿瘤细胞的监控系统。这些作用的发现拓展了肿瘤形成研究、衰老相关疾病治疗新药开发等领域的发展。

DNA感受通路cGAS-STING原本发现于宿主先天免疫系统,DNA感受器在细胞衰老领域也发挥作用。在不影响自身免疫识别能力的同时,靶向抑制细胞衰老途径将是下一个待解之谜。

原文标题:Innate immune sensing of cytosolic chromatin fragments through cGAS promotes senescence

延伸阅读:Nature:当DNA不在其位时

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