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研究人员发现了一种对抗衰老过程和癌症发展的新方法

科隆大学的一组研究人员发现,一种蛋白质复合物可防止修复人类细胞、小鼠和线虫秀丽隐杆线虫中的基因组损伤。他们还首次使用药剂成功地抑制了这种复合物。

“当我们抑制体细胞中所谓的DREAM复合体时,各种修复机制就会启动,使这些细胞对各种DNA损伤具有极强的抵抗力,”衰老和基因组稳定性研究所所长BjörnSchumacher教授说。科隆大学CECAD衰老研究卓越集群的疾病。

因为它包含了我们所有的遗传信息,所以我们的DNA必须得到很好的保护。然而,它经常面临环境影响或我们正常新陈代谢造成的损害。因此,DNA修复对于我们基因组的稳定性和细胞的功能至关重要。

Schumacher补充说:“我们的发现首次使我们能够改善体细胞中的DNA修复,并针对衰老和癌症发展的原因。”尽管如此,在将这些结果转化为针对人类患者的新疗法之前,还需要进行更多的研究。研究“DREAM复合体作为体细胞DNA修复能力的保守主调节器”已出现在《自然结构与分子生物学》中。

DNA损伤导致衰老和疾病

我们的遗传物质代代相传。这就是为什么它在我们的生殖细胞中受到特别好的保护。高度精确的DNA修复机制在那里发挥作用,确保只有极少数的遗传物质变化会传递给后代。得益于DNA修复,我们的人类基因组已由我们的祖先传递给我们20万年。它始终确保遗传信息得到保存。DNA也在我们的身体细胞中不断修复,但仅限于个体的生命周期。

有时,儿童天生就有缺陷的DNA修复系统,使他们衰老得更快,并在儿童时期就患上典型的与年龄相关的疾病,例如神经退化和动脉硬化。在某些情况下,他们患癌症的风险也大大增加。这些都是DNA损伤没有得到妥善修复的后果。

DREAM综合体阻止维修

舒马赫和他的团队探索了为什么体细胞没有与生殖细胞相同的修复机制。在线虫C.elegans的实验中,他们发现DREAM蛋白复合物限制了体细胞中DNA修复机制的数量:该复合物附着在包含修复机制指令的DNA构建计划上。这可以防止它们被大量生产。

然而,生殖细胞没有梦想情结。因此,它们自然会产生大量的DNA修复机制。

哺乳动物也有梦想情结

在实验室(细胞培养)中对人体细胞进行的进一步实验中,科学家们表明DREAM复合体在人体细胞中以相同的方式发挥作用。他们还能够用药剂来覆盖DREAM复合体。

“我们很高兴看到与我们在秀丽隐杆线虫中所做的相同的效果。人类细胞在治疗后对DNA损伤的抵抗力要强得多,”舒马赫团队的博士后和该研究的主要作者ArturoBujarrabal说。用DREAM复合物抑制剂治疗在小鼠身上也显示出惊人的效果:可以修复小鼠视网膜中的DNA,并保留眼睛的功能。

该测试是在老鼠身上进行的,这些老鼠和一些患者一样,过早衰老并表现出典型的眼睛视网膜退化。

由于太空辐射极高,基因组损伤在载人航天飞行中也起着重要作用。在没有改进的DNA修复的情况下在太空中停留更长时间是难以想象的。Schumacher说:“针对和改进这种新发现的DNA修复主要调节因子的疗法可以降低患癌症的风险,因为基因保持完整。”

此外,与年龄有关的疾病的风险也会降低,因为细胞只有在完整的基因组下才能发挥其功能。

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