Nat Cell Biol:科学家揭示乙醛对机体DNA损伤和衰老产生的影响 |
来源:100医药网 2024-04-17 10:02
乙醛是有害的,因为其能与DNA和蛋白质发生高活性反应,在机体中,其会形成DNA-蛋白交联体(DPCs),从而阻断典型细胞增殖和维持过程中重要酶类的功能,并会引起这些过程发生故障,导致患者衰老。近日,一篇发表在国际杂志Nature Cell Biology上题为 Endogenous aldehyde-induced DNA protein crosslinks are resolved by transcription-coupled repair 的研究报告中,来自日本名古屋大学等机构的科学家们通过研究发现,乙醛(aldehydes)或许是与过早衰老相关的代谢副产物,文章中,研究人员揭示了对机体早衰疾病的新见解,并提供了在健康个体中抵御衰老的潜在策略,包括控制接触乙醛诱导物质,包括酒精、污染物和吸烟等。
一个人的健康会受到乙醛的损伤,研究者指出,这些有害效应还包括衰老,DNA的损伤往往与衰老表型有关,然而,研究人员首次提出了乙醛衍生的DNA损伤和过早衰老之间的关联。他们假设,乙醛和衰老之间或许存在某种关联,因为患有早衰症(比如AMeD综合征)的个体机体中分解乙醛的酶类活性并不充足,比如ALDH2酶类。对于健康个体而言,ALDH2在机体对酒精所产生的反应中非常重要,当一个人喝葡萄酒或啤酒时,机体的肝脏就会将酒精代谢为乙醛从而将其排出体外,ALDH2的活性对于将乙醛转化为非毒性物质非常重要。
乙醛是有害的,因为其能与DNA和蛋白质发生高活性反应,在机体中,其会形成DNA-蛋白交联体(DPCs),从而阻断典型细胞增殖和维持过程中重要酶类的功能,并会引起这些过程发生故障,导致患者衰老。通过重点关注乙醛所引起的DPCs,研究人员就能利用DCP-seq技术来调查过早衰老疾病患者体内乙醛积累和DNA损伤之间的关联,在一系列实验中,研究人员发现,TCR复合体VCP/p97和蛋白酶体能参与去除活性转录区域中甲醛所诱导的DPCs,而且利用缺乏乙醛清除过程和TCR通路的小鼠进行研究就能证实这一点,同时这种小鼠能表现出更为严重的AMeD综合征症状。
科学家揭示乙醛对机体DNA损伤和衰老产生的影响
图片来源:Nat Cell Biol (2024). doi:10.1038/s41556-024-01401-2
这些过程非常重要,因为其与乙醛的清除有关,这也揭示了过早衰老疾病和乙醛积累之间或许存在一定关联;研究者Ogi教授对这些研究发现的应用充满希望,他表示,通过阐明DNA损伤快速愈合背后的机制,他们就能解释遗传性过早衰老发生的部分原因。研究者Oka说道,我们的研究为理解过早衰老疾病背后的机制开辟了新的途径,并为治疗干预提供了潜在的目标,通过阐明乙醛在DNA损伤和衰老过程中的角色,我们就能为未来研究铺平道路,旨在开发新型疗法和干预性措施。
研究者补充道,目前治疗性药物的开发并未取得一定进展,因为我们并没有完全理解AMeD综合征和科克恩综合征(Cockayne syndrome)的发病原因。本文研究表明,患者的病理学状况或许与细胞内所产生的乙醛所衍生的DPC有关,这些研究结果有望帮助寻找能移除乙醛的化合物,从而帮助制定治疗性候选药物。这项研究的意义超过了遗传性疾病,相关研究结果表明,乙醛诱导的DNA损伤或许也在健康人机体的衰老过程中扮演重要角色;通过确定乙醛能作为促进机体衰老的特殊物质,这项研究还揭示了环境因素和细胞衰老之间的复杂关联,或许对于人类健康和寿命带来巨大的影响。
综上,本文研究结果表明,转录偶联DPC修复(TC-DPCR)和乙醛的清除或许对于保护机体抵御代谢性基因毒性至关重要,这或许有望解释与TCR缺陷相关的AMeDS综合征和其它障碍(比如科克恩综合征)发病的分子病理学机制。(100yiyao.com)
参考文献:
Oka, Y., Nakazawa, Y., Shimada, M.et al..Nat Cell Biol (2024). doi:10.1038/s41556-024-01401-2
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