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當(dāng)細(xì)胞衰老時(shí),其就會(huì)經(jīng)歷多種改變,包括分泌多種炎性介導(dǎo)蛋白,比如細(xì)胞因子類(lèi)、炎癥趨化因子類(lèi)、細(xì)胞外基質(zhì)蛋白和生長(zhǎng)因子等,這些衰老相關(guān)分泌表型的產(chǎn)生能夠控制一系列細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程,比如傷口的愈合、組織修復(fù),但同時(shí)也會(huì)誘發(fā)腫瘤產(chǎn)生以及某些老化相關(guān)的疾病發(fā)生,盡管研究人員闡明了衰老增加某些蛋白質(zhì)活性的機(jī)制,但他們對(duì)于整個(gè)過(guò)程是如何發(fā)生的卻知之甚少。
文章中,研究人員發(fā)現(xiàn),衰老的細(xì)胞能夠利用先天性免疫系統(tǒng)中的一種機(jī)制來(lái)調(diào)節(jié)炎性介導(dǎo)分子的分泌,這種先天性免疫系統(tǒng)包括快速反應(yīng)但非特異性的細(xì)胞,比如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞等,其能夠?yàn)闄C(jī)體提供第一道防御線來(lái)抵御潛在病原體的攻擊。先天性的免疫細(xì)胞能夠利用一系列模式識(shí)別受體來(lái)感知并且鑒別出入侵病原體的特定部分,比如病毒的DNA,DNA感知過(guò)程往往是通過(guò)一種雙受體系統(tǒng)來(lái)完成的,而種雙受體系統(tǒng)包括名為cGAS的酶類(lèi)和名為STING的轉(zhuǎn)接分子組成,一旦被激活后,cGAS-STING通路就會(huì)誘發(fā)炎性蛋白的產(chǎn)生,進(jìn)而幫助機(jī)體抵御病原體攻擊。
讓研究人員意外的是,他們發(fā)現(xiàn),機(jī)體中衰老的細(xì)胞能夠利用cGAS-STING途徑來(lái)調(diào)節(jié)并且促進(jìn)炎性介導(dǎo)子的分泌,在衰老細(xì)胞的環(huán)境下,細(xì)胞就會(huì)因?yàn)槿笔Ш吮荒さ耐暾詮亩蛊銬NA激活cGAS分子。隨后研究者指出,cGAS控制的細(xì)胞因子的分泌似乎在多種細(xì)胞衰老發(fā)生過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色,比如氧化性應(yīng)激、癌基因信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及輻射等,同時(shí)研究者還發(fā)現(xiàn),輻射以及癌基因激活還能夠通過(guò)cGAS-STING通路來(lái)發(fā)揮作用。
本文研究表明,通過(guò)cGAS-STING通路的DNA感知過(guò)程是細(xì)胞衰老的重要調(diào)節(jié)子,同時(shí)其還能幫助釋放炎性介導(dǎo)子,而這種DNA感知或許還能夠作為一種監(jiān)督系統(tǒng)來(lái)幫助機(jī)體抵御腫瘤細(xì)胞的產(chǎn)生,或?yàn)楹笃谘芯咳藛T開(kāi)發(fā)新型抗癌療法提供思路;此外,由于衰老細(xì)胞的炎性反應(yīng)能夠幫助促進(jìn)機(jī)體老化,因此cGAS-STING通路或許還能夠作為一種新型的藥物靶點(diǎn)來(lái)幫助開(kāi)發(fā)治療多種年齡相關(guān)疾病的新型療法。
原始出處:
Selene Glück,Baptiste Guey,Muhammet Fatih Gulen,et al. Innate immune sensing of cytosolic chromatin fragments through cGAS promotes senescence. Nature Cell Biology (2017) doi:10.1038/ncb3586