DNA损伤修复缺陷与衰老理论终统一

作者:2008-01-09 18:24:56| 点击:0| 评论:0|第1页/共2页 << 上一页|下一页 >>

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侠客:mary_style2003

12月20日出版的《Nature》杂志一篇文章报道说,细胞中累积的遗传物质损伤是造成衰老的一大原因。

Progeria是一种稀有的遗传疾病,患者迅速衰老,过早死亡。12月20日《Nature》文章报道,由DNA修复基因发生突变导致的progeria,将长期以来围绕衰老的两个竞争理论统一起来。荷兰鹿特丹伊拉兹马斯医学中心遗传学部带头人Jan Hoeijmakers及其同事在研究一位progeria患者和遗传手段敲除的小鼠模型后确定:DNA损伤引起衰老,但是某种程度上说是由遗传决定的。

这种新疾病,被研究人员称做XFE progeroid综合症,表示儿童早老症(或者未成熟衰老)和着色性干皮肤(xeroderma pigmentosum,XP)、Cockayne综合症等DNA损伤修复相关疾病的综合症。被研究的是一名15岁progeroid患者,患者不仅生长缓慢,肾和肝功能有问题,容貌像老人,而且对光照敏感(这是DNA修复缺陷的特征)。

研究人员将小鼠中与progeroid病相关的基因敲除,发现小鼠15天龄时的转录谱(transcriptome profile)与正常小鼠2.5岁时的非常相似,由负责生长活动向DNA修复和维持细胞功能方向偏移。衰老是一个渐变过程,面对未修复的DNA损伤或者其它刺激,细胞将从侧重生长转到侧重维持活性。progeria患者,这种改变发生在生命早期,而正常人群出现的较晚。

研究过程回放

研究开始于一个意外发现:早老小鼠体内与DNA的核苷酸切除修复(nucleotide excision repair)过程有关的基因——ERCC1发生突变。文章第一作者、匹兹堡大学医学院分子遗传学和生化副教授Laura Niedernhofer说:“如果你敲除小鼠体内与人类着色性干皮肤症相关的核苷酸切除修复所需基因,衰老过程不会加速,只是得到了易患癌症的小鼠。所以说ERCC1真的是一个大意外。”

这个意外引导研究小组寻找有相似疾病的人类患者。伊拉兹马斯临床遗传学服务部接纳了一名前来就诊的15岁阿富汗男孩。男孩患有因为严重的慢性晒斑等XP表型特征,但同时也具有progeroid综合症症状。研究人员对这个男孩的DNA修复途径中的成分进行分析,发现一种经常与mild XP有关的基因XPF突变。

XPF是一个由ERCC1组成的复合体,与链内(intrastrand)和链间(interstrand)DNA损伤的核苷酸切除修复有关。XP患者不能进行链内修复,但是这位患者的细胞也不能修复对DNA修复和转录过程有破坏作用的链间交联。Hoeijmakers认为,不能消除这些更具危险性的损伤可能是引发这位患者和ERCC1小鼠中见到的早老综合症的重要原因。

somatotroph axis(亲躯体细胞轴)被Niedernhofer称为“生长激素和IGF1信号途径的魔力指令”。患者somatotroph axis中的基因下调。somatotroph axis控制细胞处于生长状态还是维持功能状态,发生突变会影响动物的寿命,而卡路里限制(也会延长寿命)会下调此轴。

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