Francis Rodier團隊首次表明,衰老細胞停止分裂時發生的細胞衰老,是由對基因組的不可逆損害造成的,而不是簡單地由端粒侵蝕造成的。
Francis Rodier和Marc-Alexandre Olivier
在《核酸研究》(Nucleic Acids Research)上發表的一項研究中,Université de Montréal教授、癌症研究員弗朗西斯·羅迪爾(Francis Rodier)的團隊首次表明,衰老細胞停止分裂時發生的細胞衰老,是由對基因組的不可逆損害造成的,而不是簡單地由端粒侵蝕造成的。
這一發現與過去15年最廣泛採用的科學模型背道而馳,後者基於一個原則:端粒,位於染色體末端的帽,其目的是保護遺傳資訊,隨著每次細胞分裂而被侵蝕。當它們變得太短時,它們會告訴細胞停止分裂,從而防止對DNA的破壞。當細胞處於休眠狀態時,就進入衰老。
為了使這個模型有效,單個端粒的失活應該足以啟用衰老程式。然而,Rodier的實驗室和其他許多實驗室已經觀察到,一些功能失調的端粒是必要的。
“最令人驚訝的是,在真正進入衰老之前,細胞會最後一次分裂,”Rodier說。“事實上,端粒功能障礙引起的細胞分裂非常不穩定,最終會產生遺傳缺陷。與人們所認為的相反,衰老細胞有一個異常的基因組。這就是我們的研究結果。”
細胞生命的快照
為了取得這樣的結果,Rodier的研究團隊依靠最先進的成像裝置。
博士生馬克·亞歷山大·奧利維爾(Marc Alexandre Olivier)與前同事薩布麗娜·加達烏亞(Sabrina Ghadaouia)共同撰寫了這項研究。“利用我們的裝置,我們可以實時觀察每個細胞內發生的情況。”
隨著時間的推移,衰老細胞在體內逐漸形成,並導致癌症等疾病的發展。因此,這項研究開闢了新的研究機會。
例如,端粒能否在衰老階段之前修復,從而防止細胞老化和基因組不穩定?幾年來,科學界一直在爭論這種潛在的細胞再生。然而,這些新興的治療方法仍然需要微調。
參考文獻
Homologous recombination-mediated irreversible genome damage underlies telomere-induced senescence