(相關(guān)資料圖)

隨著機(jī)體年齡的增長，染色體的端粒會逐漸變短；近日，一篇發(fā)表在國際雜志Nature上題為“Telomere-to-mitochondria signalling by ZBP1 mediates replicative crisis”的研究報告中，來自索爾克研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)端粒變得非常短時，就會與細(xì)胞中的線粒體相互交流，從而誘發(fā)一系列復(fù)雜的信號通路并開啟炎性反應(yīng)，進(jìn)而破壞原本可能發(fā)生癌變的細(xì)胞。相關(guān)研究結(jié)果有望幫助開發(fā)新方法來預(yù)防并治療癌癥，同時還能幫助設(shè)計更好的干預(yù)措施來抵消衰老所誘發(fā)的有害后果。

文章中，研究人員通過聯(lián)合研究探索了他們各自在炎性信號通路中所得到的發(fā)現(xiàn)的相似性，研究者Karlseder等人對端粒生物學(xué)特征進(jìn)行了研究并揭示了端粒是如何預(yù)防癌癥形成的，而Shadel等人則研究了線粒體在人類疾病、衰老和免疫系統(tǒng)中所扮演的關(guān)鍵角色。Karlseder說道，我們非常激動能發(fā)現(xiàn)端粒和線粒體之間的對話，它們在控制良好的生物學(xué)過程中能協(xié)同作用來啟動殺滅促進(jìn)癌癥的細(xì)胞的特殊細(xì)胞通路。

三種機(jī)體衰老的標(biāo)志：端粒、線粒體和炎癥或能相互協(xié)作來預(yù)防癌癥發(fā)生。

圖片來源：Nature (2023). DOI:10.1038/s41586-023-05710-8

當(dāng)端粒縮短到無法繼續(xù)保護(hù)染色體免受損傷的程度時，“危機(jī)”過程就會發(fā)生，這時細(xì)胞就會死亡；這種有益的自然過程能移除攜帶較短端粒且基因組不穩(wěn)定的細(xì)胞，同時也能形成抵御癌癥發(fā)生的強(qiáng)大屏障，此前研究人員發(fā)現(xiàn)，處于危機(jī)中的細(xì)胞會被一種稱之為自噬的過程所移除，而在這一過程中，機(jī)體會清除受損的細(xì)胞。這項研究中，研究人員就想知道在端粒極短的危機(jī)時刻，自噬依賴性的細(xì)胞死亡程序是如何被激活的。通過利用稱之為成纖維細(xì)胞的人類皮膚細(xì)胞進(jìn)行遺傳篩查，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，相互依賴的免疫感知和炎性信號通路（類似于免疫系統(tǒng)對抗病毒的通路）對于危機(jī)期間的細(xì)胞死亡至關(guān)重要。具體而言，他們發(fā)現(xiàn)，較短端粒所發(fā)出的RNA分子或能以一種獨特的方式來激活線粒體外表面名為ZBP1和MAVS的免疫感應(yīng)器。

這些研究發(fā)現(xiàn)就揭示了端粒、線粒體和炎癥之間的重要關(guān)聯(lián)，并強(qiáng)調(diào)了細(xì)胞如何在通路無法正常發(fā)揮功能時繞過危機(jī)（從而躲避破壞）并發(fā)生癌變。研究者Shadel說道，端粒、線粒體和炎癥是衰老的三個主要標(biāo)志，然而其常常都會被獨立研究，本文研究表明，受壓力的端粒會向線粒體發(fā)送RNA信息來促進(jìn)炎癥，這就突出了研究這些特征之間發(fā)生相互作用的必要性，從而能更好的幫助理解機(jī)體衰老，并可能開發(fā)出增加人類健康壽命的干預(yù)措施。

癌癥的形成并不是一個簡單的過程，其是一種需要在整個細(xì)胞中進(jìn)行多種改變的多步驟過程，更好地理解端粒和線粒體之間的復(fù)雜通路或有望未來幫助開發(fā)更多新型的抗癌療法。下一步研究人員計劃分析這些通路背后的分子基礎(chǔ)并深入闡明靶向作用這些通路從而預(yù)防或治療癌癥的治療性潛力。綜上，本文研究揭示了端粒介導(dǎo)的腫瘤抑制機(jī)制，而且還發(fā)現(xiàn)，功能失調(diào)的端粒能通過線粒體TERRA-ZBP1復(fù)合體來激活先天性的免疫反應(yīng)，從而消除注定會發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)化的細(xì)胞。

原始出處：

Nassour, J., Aguiar, L.G., Correia, A. et al. Telomere-to-mitochondria signalling by ZBP1 mediates replicative crisis. Nature (2023). doi：10.1038/s41586-023-05710-8

標(biāo)簽： 研究人員 細(xì)胞死亡 科學(xué)家們