(相關(guān)資料圖)

隨著機體年齡的增長，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構(gòu)的科學家們通過研究發(fā)現(xiàn)，當端粒變得非常短時，就會與細胞中的線粒體相互交流，從而誘發(fā)一系列復雜的信號通路并開啟炎性反應，進而破壞原本可能發(fā)生癌變的細胞。相關(guān)研究結(jié)果有望幫助開發(fā)新方法來預防并治療癌癥，同時還能幫助設計更好的干預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等人對端粒生物學特征進行了研究并揭示了端粒是如何預防癌癥形成的，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過程中能協(xié)同作用來啟動殺滅促進癌癥的細胞的特殊細胞通路。

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

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

當端粒縮短到無法繼續(xù)保護染色體免受損傷的程度時，“危機”過程就會發(fā)生，這時細胞就會死亡；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)定的細胞，同時也能形成抵御癌癥發(fā)生的強大屏障，此前研究人員發(fā)現(xiàn)，處于危機中的細胞會被一種稱之為自噬的過程所移除，而在這一過程中，機體會清除受損的細胞。這項研究中，研究人員就想知道在端粒極短的危機時刻，自噬依賴性的細胞死亡程序是如何被激活的。通過利用稱之為成纖維細胞的人類皮膚細胞進行遺傳篩查，科學家們發(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）對于危機期間的細胞死亡至關(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)，并強調(diào)了細胞如何在通路無法正常發(fā)揮功能時繞過危機（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體衰老，并可能開發(fā)出增加人類健康壽命的干預措施。

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胞中進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并深入闡明靶向作用這些通路從而預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的腫瘤抑制機制，而且還發(fā)現(xiàn)，功能失調(diào)的端粒能通過線粒體TERRA-ZBP1復合體來激活先天性的免疫反應，從而消除注定會發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)化的細胞。

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

標簽： 研究人員 細胞死亡 科學家們