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在新的学习,约翰霍普金斯金梅尔癌症中心的研究人员发现表观遗传改变在肿瘤形成的早期阶段,与癌症相关的不稳定发展[1]。这些与肿瘤相关的表观遗传变化最终集中于在衰老过程中也观察到的一组基因。

癌症和衰老细胞在表观遗传学上是非常不同的。

这意味着这些基因可以作为癌症风险的潜在生物标志物,对他们进行筛选有助于识别最危险的个体。衰老是大多数癌症的主要危险因素,随着表观遗传变化在实验动物中被证明是可逆的,这些研究人员认为,同样的逆转可能适用于人类,周期性地针对这些与年龄相关的表观遗传改变可能降低癌症的风险。

在研究过程中,研究人员研究了DNA甲基化模式,随着年龄的增长,基因会被表达或沉默,在成纤维细胞中。他们利用温伯格的经典转化系统将这些细胞转化为癌细胞,通过感染已知的基因来促进肿瘤的发展。然后,他们将这些新转化的细胞导入小鼠体内并对其进行监控。

第二个试验组的成纤维细胞可以老化并自然衰老。细胞不再分裂的状态,已经达到了它们的复制极限。研究人员记录了两组细胞中甲基化的变化。

衰老发生在衰老过程中,它被认为是一种抗癌安全措施,通过在细胞衰老之前给予它们一定数量的复制,防止老化和潜在受损的细胞无限复制。非分裂状态。当细胞受损时,衰老也会发生。例如由于过度的DNA损伤或当他们暴露在致癌的压力下。

科学家们普遍认为,由于衰老细胞和癌细胞共享DNA甲基化模式,肿瘤促进的表观遗传模式是由细胞衰老引起的。然而,让研究人员困惑的是衰老会促进肿瘤的形成,它应该防止的事情。到底发生了什么??

研究人员着手解开这个谜。他们首先绘制了表观遗传甲基化模式是如何在癌症转化和衰老过程中演变的。他们发现,虽然甲基化的变化在转化细胞和衰老细胞之间是相似的,它们的进化方式和甲基化的基因基本上是不同的。

研究人员发现,在衰老的情况下,DNA甲基化的变化是以高度程序化的方式发生的;这使得衰老细胞群的额外复制都具有相同的表观遗传模式,主要影响调节代谢过程的基因。

与此形成鲜明对比的是,接受癌症转化的细胞具有非常随机的表观遗传模式和进化。也,转化过程主要影响了控制基因,这些基因是癌症生存的关键,并允许这些细胞作为癌细胞维持自身。

他们还试图鼓励衰老的细胞转化为癌细胞,但没有做到这一点,表明衰老确实起到了预防癌症发展的作用。他们鉴定了一组转化相关基因,这些基因最有可能在肿瘤早期发育和衰老过程中甲基化。

他们的研究表明甲基化的转化相关变化是随机的,而衰老的细胞则遵循程序化的模式。这进一步证实了细胞衰老的抗癌作用。

这项研究并没有通过其他机制低估衰老细胞在癌症发展中的作用,例如免疫系统不能清除的衰老细胞的炎症,但这些机制只是与诱发癌症的表观遗传变化间接相关。

结论

研究人员的下一步将是研究影响衰老和转化基因的组织特异性DNA甲基化模式变化。希望能利用这些信息来帮助开发癌症生物标志物和潜在的治疗方法,以癌症为根本原因:老化。

文学类

〔1〕解,W.Kagiampakis一、潘L.,张是的。W.MurphyL.,陶Y.…&森,年代。(2018)。DNA甲基化模式将衰老与转化潜能分离,提示癌症风险。癌细胞,33(2),309~321。

γ 类别 新闻,, 研究
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关于作者
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史蒂夫·希尔

作为科学作家和健康长寿的忠实倡导者,以及促进长寿的技术,Steve为社区提供了数百篇教育文章,访谈,播客,帮助公众更好地了解老龄化及其动态变化的方法。他的资料可以在H+杂志上找到,长寿记者,今日心理学与奇点博客。他是这本书的合著者。预防所有人老化”—大众探索循证方法延长健康生活的指南(出版)。
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