發(fā)布日期：2017-08-01

對細(xì)胞如何檢測DNA損傷（癌癥的一個標(biāo)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(xiàng)發(fā)現(xiàn)為腫瘤細(xì)胞的潛在標(biāo)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(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞遺傳物質(zhì)的損傷會引發(fā)炎癥，啟動清除受損細(xì)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?yàn)镈NA通常存在于細(xì)胞核中，與細(xì)胞內(nèi)的其它部分物理分離。確切地說，細(xì)胞DNA如何進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)仍有待確定。

當(dāng)DNA損傷發(fā)生時，DNA片段可以從細(xì)胞核中分離出來，形成稱為微核的結(jié)構(gòu)。愛丁堡大學(xué)MRC人類遺傳學(xué)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(dǎo)致炎癥的機(jī)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(xì)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(xì)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(xì)胞周期依賴的反應(yīng)。

3、這種機(jī)制是檢測潛在癌細(xì)胞的預(yù)警系統(tǒng)

通過活細(xì)胞激光顯微切割與單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)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(xì)胞固有免疫監(jiān)視機(jī)制，檢測一定范圍的腫瘤誘導(dǎo)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(xì)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(xué)MRC人類遺傳學(xué)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(jī)制，說明人體如何保護(hù)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(xiàng)研究能告知未來開發(fā)和改善治療方法的研究點(diǎn)在哪里。”

來源：生物探索