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醛类物质对DNA损伤和衰老的影响

时间:2024-04-11 02:05来源:Medicalxpress 作者:泉水 点击: 183次

 

名古屋大学

醛类对 DNA 损伤和衰老的影响
暴露于甲醛后,组蛋白与 DNA(组蛋白-DPC)交联,导致转录等细胞过程出现故障。图片来源:松下玲子

日本名古屋大学的一组研究人员发现,醛是与过早衰老相关的代谢副产物。他们的研究结果发表在《自然细胞生物学》上,揭示了对过早衰老疾病的见解以及对抗健康个体衰老的潜在策略,例如控制接触醛类诱导物质(包括酒精、污染和烟雾)。

醛会损害人的健康。然而,该小组的研究结果表明,这些有害影响还包括衰老。做出这一发现的团队包括名古屋大学的 Yasuyoshi Oka、Yuka Nakazawa、Mayuko Shimada 和 Tomoo Ogi。

“DNA 损伤与衰老表型有关,”Oka 说。 “然而,我们首次提出醛源性 DNA 损伤与过早衰老之间的关系。”

研究人员推测,醛类物质与衰老之间可能存在联系,因为患有过早衰老疾病(如 AMeD 综合征)的个体表现出分解醛类物质 ALDH2 等酶的活性不足。

对于健康个体来说,ALDH2 在我们对酒精的反应中也很重要。当人喝葡萄酒或啤酒时,肝脏会将酒精代谢成醛,从而将其排出体外。 ALDH2 的活性对于将醛转化为无毒物质非常重要。

醛是有害的,因为它们与 DNA 和蛋白质具有高度反应性。在体内,它们形成 DNA-蛋白质交联 (DPC),阻断典型细胞增殖和维持过程中的重要酶,导致这些过程发生故障并导致患者衰老。

针对醛引起的 DPC,科学家们使用一种称为 DPC-seq 的方法来研究醛积累与早衰疾病患者 DNA 损伤之间的联系。在一系列实验中,研究人员发现TCR复合物、VCP/p97和蛋白酶体参与去除活跃转录区域中甲醛诱导的DPC。缺乏醛清除过程和 TCR 通路的小鼠模型证实了这一点,该模型表现出更严重的 AMeD 综合征症状。

这些过程很重要,因为它们与醛的清除有关。这表明过早衰老疾病与醛积累之间存在关联。

Ogi教授对他们的发现的意义充满希望,他说:“通过阐明DNA损伤快速愈合的机制,我们已经揭示了遗传性过早衰老的部分原因。”

奥卡说:“我们的研究为理解早衰疾病的潜在机制开辟了新途径,并为治疗干预提供了潜在的目标。” “通过阐明醛在 DNA 损伤和衰老中的作用,我们正在为未来旨在开发新疗法和干预措施的研究铺平道路。”

他继续说道,“治疗药物的开发尚未取得进展,因为我们还没有完全了解 AMeD 综合征和 Cockayne 综合征的病因。这项研究表明,患者的病理状况与细胞内产生的醛类衍生的 DPC 有关。这些结果是预期的。”帮助寻找去除醛的化合物,从而有助于候选治疗药物的配制。”

这项研究的意义不仅仅局限于遗传疾病,因为他们的研究结果表明,醛引起的 DNA 损伤也可能在健康个体的衰老过程中发挥作用。通过将醛确定为导致衰老的物质,这项研究揭示了环境因素与细胞衰老之间复杂的联系。这可能对人类健康和寿命产生重大影响。

更多信息:通过转录偶联修复解决内源性醛诱导的 DNA-蛋白质交联,Nature Cell Biology (2024)。


(责任编辑:泉水)
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