PNAS:为什么老年人更易患癌?这种非编码RNA或是幕后推手

2021
09/01

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生物世界
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撰文 | 小新
来源 | 生辉

随着年龄的增长,人体机能相应地发生变化。在衰老的过程中,人体内积累的衰老细胞将通过生成促炎蛋白的方式与周围组织进行通信,产生衰老相关分泌表型 (senescence-associated secretory phenotype,SASP) ,进而引发机体慢性低度炎症和疾病。同时,SASP 可反作用于衰老细胞加速其衰老过程,亦可加速周围细胞的衰老,引发更多衰老效应机制的发生。

在老年人群中,SASP 炎症因子也将对包括癌症在内的许多与年龄相关联疾病的发展,起到促进的作用。因此,了解 SASP 作用机制也被看作是开发癌症预防和治疗方案的一个重要切入点。

近日,日本癌症研究基金会 (JFCR) 研究人员在《美国科学院院刊 (PNAS) 发表了题为: Pericentromeric noncoding RNA changes DNA binding of CTCF and inflammatory gene expression in senescence and cancer 的研究论文。

该研究表明, 在衰老的细胞中,着丝粒周围的非编码 RNA (ncRNA) 会间接诱导 SASP 样炎症基因表达,且能通过细胞外囊泡 (EV) 转移至临近细胞,增加肿瘤发展的风险。


着丝粒 (centromere) 是姐妹染色单体在分开前相互连结的位置,在染色体形态上表现为一个缢痕,位于富集卫星 RNA (satellite RNA) 的异染色质区内。


研究发现,在衰老细胞或细胞衰老的过程中,着丝粒周围被称为“人类卫星II" (hSATII) ”的 ncRNA 水平会升高,这将降低转录因子CTCF与基因组 DNA 的结合,进而刺激 SASP 样炎症基因的异样表达,导致细胞外囊泡中的炎性蛋白和 HSATII RNA 分泌到周围组织中,增加癌变风险。

而在年轻细胞当中,CTCF 将阻断着丝粒周围 ncRNA 的表达,也就不会在这条路径上增加癌变的风险。

图丨satellite RNA 引发癌变作用机制示意图

上述论文中总结道,“此次研究突出了 HSATII RNA 的新作用——通过分泌 SASP 样炎症因子和细胞外囊泡,以非细胞自主方式支持肿瘤发展,了解这一机制将 有助于推动与年龄相关疾病新一代预防和治疗方案的开发。

据了解,此前 HSATII RNA 已作为生物标志物,用于胰腺导管腺癌的早期诊断检测。

JFCR 科学家们在论文中表示,他们经过实验得出结论:着丝粒周围 satellite RNA 在肿瘤发展中发挥着重要的作用,代表着与年龄相关疾病的治疗靶点。

参考资料:
https://www.genengnews.com/news/cancer-linked-cellular-senescence-provoked-by-noncoding-rna/
https://www.pnas.org/content/118/35/e2025647118
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关键词:
细胞,炎症,研究,着丝粒,衰老

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