發(fā)布日期：2017-08-01

對細胞如何檢測DNA損傷（癌癥的一個標志）的新見解于7月24日在線發(fā)表在Nature上。該見解有助于解釋人體如何控制疾病。這項發(fā)現(xiàn)為腫瘤細胞的潛在標記提供了新的線索，使它們在腫瘤形成之前可以作為人體自然監(jiān)測系統(tǒng)檢測到的一部分被移除。

1、cGAS會與損傷后產(chǎn)生的DNA微核結(jié)合

科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：細胞遺傳物質(zhì)的損傷會引發(fā)炎癥，啟動清除受損細胞的過程，保持組織健康。已知與DNA結(jié)合的一個叫cGAS（環(huán)GMP–AMP合成酶）的關(guān)鍵分子會因DNA損害和自體免疫失調(diào)而引發(fā)炎癥。直到現(xiàn)在，人們還不清楚這種情況是如何發(fā)生的，因為DNA通常存在于細胞核中，與細胞內(nèi)的其它部分物理分離。確切地說，細胞DNA如何進入細胞質(zhì)仍有待確定。

當DNA損傷發(fā)生時，DNA片段可以從細胞核中分離出來，形成稱為微核的結(jié)構(gòu)。愛丁堡大學MRC人類遺傳學研究小組的研究人員發(fā)現(xiàn)：cGAS可以穿透這些微核和DNA結(jié)合，啟動導致炎癥的機制。

2、cGAS定位于微核

在單基因自體免疫的模式小鼠中，cGAS會定位在基因組不穩(wěn)定而產(chǎn)生的微核。這種微核發(fā)生在細胞分裂過程中DNA被錯誤地分離后，由染色質(zhì)自身核膜所包圍。在染色體碎裂相關(guān)的過程中，微核膜破裂，會造成cGAS的快速積累，讓自體的DNA暴露于細胞質(zhì)中。cGAS由染色質(zhì)活化，微核的形成和DNA損傷后的炎癥是細胞周期依賴的反應。

3、這種機制是檢測潛在癌細胞的預警系統(tǒng)

通過活細胞激光顯微切割與單細胞轉(zhuǎn)錄組學相結(jié)合，研究人員得出結(jié)論：微核代表了DNA免疫刺激的重要來源。由cGAS對微核的識別可以作為細胞固有免疫監(jiān)視機制，檢測一定范圍的腫瘤誘導過程。

4、cGAS作用模式圖

DNA損傷還在腫瘤發(fā)展的早期階段時，通過 cGAS檢測微核可能是一個讓人體檢測和清除潛在癌細胞的重要早期報警系統(tǒng)。研究小組說他們的發(fā)現(xiàn)也可以解釋自發(fā)性的炎癥疾病如何發(fā)生，如何在免疫系統(tǒng)攻擊人體自身的組織。

該研究的第一作者、愛丁堡大學MRC人類遺傳學研究小組的Karen Mackenzie博士說：“我們的發(fā)現(xiàn)提供了一個可能的新機制，說明人體如何保護自己免受癌癥的侵襲，但在某些情況下卻可能引發(fā)炎癥性疾病。”

通訊作者之一，高級研究員Martin Reijns博士說：“我們希望這項研究能告知未來開發(fā)和改善治療方法的研究點在哪里。”

來源：生物探索