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近日，纽约大学医学院的研究人员首次确定了一个单一基因能同时控制炎症、加速衰老和癌症。


纽约大学Langone医学中心首席研究员Robert J. Schneider博士说：这肯定是一个意外的发现。一个基因同时在控制老化和炎症过程中有两个非常不同的，但却是非常重要的功能的现象是比较罕见的。老化和炎症如果没有妥善得到控制缓解，最终可以导致癌症的发生于发展。


这项研究由美国国立卫生研究院资助，发表于5月24日的Molecular Cell杂志上。


Schneider博士说：近几十年来，科学界已知炎症、衰老的加速以及癌症是交织在一起的，但它们之间的相互关系基本上是一个谜。Schneider和他的团队在过去的研究中，发现AUF1通过关闭炎症反应，阻止感染性休克基因能控制炎症。虽然研究成果很杰出，但这一发现并没有解释老化加速与癌症的关联。


当研究人员敲除AUF1基因会加速老化的发生，研究人员将研究工作中断集中于这一基因上。现在，有关炎症、衰老加速和癌症之间关联的神秘面纱终于被揭开了。


Schneider博士解释说：目前的这项研究表明AUF1（有四个相关基因的家族）不仅控制了炎症反应，同时还通过激活端粒酶来修复染色体末端保持染色体的完整性，在减少炎症反应的同时，也防止老化的加速和癌症的发展。


一个将免疫反应维持在检查点的重要蛋白作为抗衰老因子在细胞中扮演着双重身份。

科学家们在研究缺乏一种抗炎因子的遗传工程小鼠时偶然发现了这一蛋白意想不到的第二重功能——它减慢了衰老。这一惊人的发现在线报道在5月24日的《分子细胞》（Molecular Cell）杂志上，对于炎症、衰老相关疾病和癌症均具有重要的意义。

“我们都大吃一惊，说的婉转些，没有任何人曾预计到这一点，”该研究的领导者、纽约大学的Robert Schneider说。

Schneider和他的研究小组一直在分析一类缺乏一种AUF1蛋白的小鼠，他们证实其在结合和降解编码炎症蛋白的mRNA转录物中发挥了至关重要的作用。但是除了抑制的炎症反应，缺乏AUF1的小鼠也显示了一些不同寻常的特征。

Schneider 说：“我们注意到它们衰老非常的迅速。这种动物体内的每个细胞都处于衰老之中。此外，随后每一代生育小鼠的能力都显著降低。”这些属性似乎与炎症没有关系，由此向Schneider敲响了警钟。它们提醒了Schneider关于缺乏端粒酶（telomerase）——一种维持重复DNA序列(端粒)的酶可给染色体末端加帽并保护它——的小鼠报道。没有端粒酶，端粒会随每次细胞分裂而变短，最终损害染色体，触发细胞衰老

“我质疑有些人还没有足够广阔的知识来完成这样的飞跃，我发现它是如此令人印象深刻，”纽约大学分子生物学家Joan Steitz（未参与该研究）说。

Schneider的研究小组发现他们缺乏AUF1的小鼠相比于野生型小鼠确实有着较低水平的端粒酶和较短的端粒，这最有可能来解释其快速的衰老。他们还发现AUF1蛋白结合到了端粒酶的启动子区域，可能激活了转录。

国家衰老研究所分子生物学家Myriam Gorospe（未参与该研究）说一种mRNA结合蛋白也能结合DNA并不令人奇怪。“有大量的例子，RNA结合蛋白通常对核酸也具有亲和力。然而最令人惊讶的是，它可以调控转录。这真是不同寻常。这无疑会鼓动更多的人来观测他们的RNA结合蛋白，找出它们是否也具有另外的转录功能，”Steitz说。

究竟AUF1是如何识别和结合端粒酶启动子的还不清楚，但是Schneider的研究小组发现这种蛋白的两种特殊的亚型似乎对其负责任。新泽西医学和牙科学大学分子遗传学家Gary Brewer（未参与该研究）解释说这些亚型不同于那些能够降解mRNA的蛋白。Brewer说：“我认为这很有趣。你得到了一个基因，它有4种亚型——两种具有一种功能，另外两种似乎有着完全不同的另一种功能……自然总是以一些怪异的方式在运作。”

发现AUF1的双重功能“具有重大的意义，将对许多的生物学、老年病学和病理学领域产生影响，”Gorospe说。其中一个例子是癌症，她说：“在癌症中我们看到了较多的端粒酶活性，因为癌细胞需要健康的端粒末端确保它们能持续分裂。相比于健康组织AUF1在癌组织中通常水平较高。”现在发现AUF1能够激活端粒转录可以部分地解释这一关联。“根据AUF1在维持端粒功能方面的作用，我认为我们将会更密切对对其进行观察，”她说。