DNA修复研究或为治疗癌症和早衰带来突破

找药助理

1159次浏览发布时间：2024-04-23 17:02:47

多伦多大学的研究人员发现了一种 DNA 修复机制，有助于更深入地了解人类细胞健康维持的方式，这有望为治疗癌症和早衰提供新途径。

多伦多大学的研究人员发现了一项DNA修复机制，有助于更深入地了解人类细胞保持健康的方式，这可能会带来治疗癌症和延缓衰老的新方法。

这篇发表在《自然结构与分子生物学》杂志上的研究还揭示了一些现有化疗药物的作用机制。这项研究揭示了人类细胞中DNA双链断裂和核膜连接修复的奥秘。该研究的联合首席研究员、多伦多大学Temerty医学院的实验室医学和病理生物学教授Karim Mekhail教授表示：“这也使得先前在其他生物体中发现的许多研究结果能够应用到人类DNA修复，并且有望促进科学更快速地发展。”

当细胞受到辐射、化学物质或DNA复制等内部过程的影响时，就会发生DNA双链断裂。这是最为严重的DNA损伤之一，因为它们可能会阻止细胞生长或导致细胞异常生长，从而促进衰老和癌症的发生。

这一项新的发现是与大学卫生网络(University Health Network)的研究员Razqallah Hakem合作中取得的，这扩展了Mekhail教授和其他科学家先前对酵母DNA损伤的研究成果。

在2015年，Mekhail和他的合作者展示了酵母细胞核内的运动蛋白是如何将双链DNA断裂运送到嵌入在核边缘核膜中的“DNA医院”样蛋白复合物中。

其他研究表明果蝇和其他生物在DNA修复过程中涉及的机制。然而，在人类和其他哺乳动物细胞中，研究人员报告称大部分受损的DNA几乎没有进行修复。

Mekhail说：“我们了解到核膜蛋白对许多生物的DNA修复都至关重要，因此我们希望探讨如何解释哺乳动物细胞中受损DNA流动性受限的现象。”

答案令人惊叹又典雅。

当人类细胞核内的DNA受损时，会在细胞核周围的细胞质中产生一种特定的微管细丝网络，来推动核膜。这有助于形成微小的管状结构，或者称作管形结构，以便进入细胞核并修复大部分双链断裂。

“就好像手指推着气球一样，”梅赫尔说。“当你用力挤压气球时，你的手指会在其结构中形成一个通道，这导致了气球外部的某些部分被迫进入内部。”

作者的后续研究更详细地阐述了这一过程的几个方面。被称为DNA损伤反应激酶和微管蛋白乙酰转移酶的酶充当这个过程的主要调节因子，并推动微管的形成。

酶会在微管丝的特定位置留下化学印记，这样微管丝就可以吸收微小运动蛋白，推动核膜前进。因此，促进修复的蛋白质复合物将包膜推至细胞核深处，为DNA断裂的修复搭建桥梁。

“这样就确保了细胞核经历了一种可逆的变形形式，使得细胞核的包膜能够短暂地渗透到DNA中，捕获并重新连接断裂的DNA，”Mekhail指出。

这个发现对一些癌症的治疗有着重要的意义。