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非编码RNA在衰老和癌症中的新功能

日本癌症研究基金会 (JFCR) 癌症研究所的研究今天发表在国际领先的科学期刊《美国国家科学院院刊》上,该研究表明,源自着丝粒周围重复序列的非编码 RNA 在衰老和癌症。

衰老是一种由多种压力因素(即衰老、肥胖、放疗和化疗)诱导的基本上不可逆的细胞周期停滞状态。在衰老过程中在体内积累的衰老细胞通过产生促炎蛋白与周围组织交流,称为衰老相关分泌表型 (SASP),它起着多种生理和病理作用。在老年人中,炎症性 SASP 因子会促进许多与年龄相关的疾病,包括癌症。因此,阐明 SASP 的调控机制对于开发针对年龄相关癌症的新预防和治疗策略至关重要。

一组 JFCR 研究人员假设在衰老细胞中观察到的异常染色质结构可能与 SASP 相关,并已开始使用下一代测序技术分析全基因组染色质相互作用和基因表达。他们揭示了包含称为人类卫星 II (hSATII) 的着丝粒周围重复序列的区域,这些序列在正常细胞中表观遗传沉默,在衰老细胞中显示出明显的开放状态。此外,非编码RNA(hSATII RNA)的表达在细胞衰老过程中显着上调。进一步的分析表明,hSATII RNA 通过干扰 CCCTC 结合因子 (CTCF) 的功能障碍来干扰某些 SASP 基因区域的染色质相互作用,从而上调 SASP 样炎症基因表达,这对于维持基因组完整性很重要。

“癌症和基质细胞分泌的小细胞外囊泡 (EVs)在肿瘤微环境中以非细胞自主的方式动态地促进肿瘤的发生和进展。有趣的是,来自衰老细胞的小 EVs 中 hSATII RNA 的量高于在那些源自增殖细胞的细胞中。因此,我们的数据表明,源自衰老基质细胞的 hSATII RNA 通过小 EV 转移到周围细胞中,并在肿瘤微环境中作为 SASP 样炎症因子发挥作用。”

此外,研究人员发现,在原发性结肠癌患者手术标本的癌细胞中,hSATII RNA 的检测率很高。引人注目的是,癌症相关成纤维细胞中hSATII RNA 阳性细胞的数量明显高于正常基质组织中的成纤维细胞。

“这些发现突出了 hSATII RNA 的新作用,它通过分泌 SASP 样炎症因子和小 EVs 以非细胞自主的方式支持肿瘤发展。了解这种分子机制可以促进新型预防和治疗的发展未来对抗年龄相关疾病的策略。”

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