2018年2月22日

与正常衰老过程中发生的关键表观遗传变化相关的癌症风险

一些科学家假设,癌症发展过程中细胞中促进肿瘤的变化(特别是涉及DNA甲基化的表观遗传变化)是由流氓细胞逃避了自然细胞衰老过程(称为衰老)引起的。现在,约翰·霍普金斯·金梅尔癌症中心的研究人员证明,与肿瘤相关的表观遗传状态反而在肿瘤发展的早期阶段不稳定地发展,最终选择了在正常衰老和早期肿瘤发展过程中发生最大变化的基因子集。

该作品发表在2月12日的 癌细胞,可能有助于改善癌症风险的生物标志物。这组作者说,针对这些基因的筛选可能有助于对每个年龄段的癌症发生风险最高的个体进行分层。

“衰老可能是大多数常见癌症的主要危险因素,”合著者斯蒂芬·贝林医学博士,弗吉尼亚州和金梅尔癌症中心癌症研究教授丹尼尔·路德维格说。由于在实验室模型中表观遗传学变化是可逆的,因此一些科学家正在考虑修改此风险因素的可能性,将其作为调节衰老作为癌症风险因素的一种潜在方法。拜林说:“也许您不会找到庞塞·德莱昂的青年喷泉,但是如果您能在您的每一个年龄段减少癌症的风险,那将是巨大的。”

在这项研究中,研究人员研究了DNA甲基化的模式, 在基因的DNA序列的起始区域添加微小的甲基化学基团,通常会沉默基因的激活。他们拿了 从人的包皮样品中提取,并遵循建立起来的三步实验室过程,称为温伯格的经典转化系统,将细胞转化为 。该过程包括用已知可诱导的基因感染细胞 。科学家还将早期转化的细胞注射到小鼠中以监测其进程。他们获取了第二组成纤维细胞,让它们自然成熟到衰老。研究人员追踪了随时间推移在两组细胞中观察到的甲基化变化。

“衰老是一个非常众所周知的正常衰老过程,实际上是一种抗肿瘤机制。当细胞感觉到过多的DNA损伤,细胞经历过多的细胞分裂或遭受与癌症发展相关的压力时,就会发生衰老。令人困惑的是衰老过程如何导致肿瘤的形成。”约翰·霍普金斯·金梅尔癌症中心肿瘤学助理教授Hariharan Easwaran博士说。

为了解决这个谜,Easwaran,Baylin和合作者开始绘制衰老和转化过程中表观遗传DNA甲基化变化的演变图。他们发现,尽管 和转化的细胞,它们的进化方式和甲基化的基因在很大程度上是不同的。

研究人员发现,衰老过程中进化出的DNA甲基化非常程序化,以至于衰老过程在不同培养皿中的复制都具有相同的表观遗传模式,Easwaran说。相比之下,转换过程的独立复制看起来非常随机或随机。

另外,Baylin说,转化过程主要涉及调节基因,这些基因对于癌症维持癌细胞的特性至关重要。相比之下,衰老涉及许多代谢过程基因。

在其他实验中,该研究的主要作者谢文兵博士无法诱使衰老细胞转变为转化细胞,从而起到保护作用。 并鉴定了与转化相关的甲基化基因的子集,这些基因在早期肿瘤形成和衰老期间最容易甲基化。在未来的工作中,研究人员将探索DNA甲基化获得的组织特异性模式,以适应衰老和转化的过程。 ,并希望以此为基础设计策略来确定与年龄相关的肿瘤发展风险分层。



更多信息: 谢文兵等。 DNA甲基化模式将衰老与转化潜能分开,并指示癌症风险, 癌细胞 (2018)。 DOI:10.1016 / j.ccell.2018.01.008
期刊信息: 癌细胞

引文: 正常衰老过程中发生的与关键表观遗传变化相关的癌症风险(2018年2月22日) 2020年10月24日检索 from //xasqxhb.com/news/2018-02-cancer-key-epigenetic-aging.html
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