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新冠或加速癌症和人类衰老!德国科学家已证实会导致DNA损伤和细胞衰老

首页 » 《转》译 2023-03-15 转化医学网 赞(2)
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导读
病毒感染会影响多个细胞通路,包括细胞自噬、泛素-蛋白酶体系统(UPS),以及DNA损伤反应(DDR)。虽然有不少关于DNA病毒与DDR之间相互作用的研究,但还缺乏RNA病毒对宿主基因组完整性和DDR影响的具体描述和机制探索。

2023年3月9日,意大利AIRC分子肿瘤研究所的研究人员在《Nature Cell Biology》上发表了研究论文。研究结果揭示了新冠病毒感染对细胞生物学的深远影响,它们威胁着最重要的细胞成分,即细胞核DNA。

https://www.nature.com/articles/s41556-023-01096-x

研究背景

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2021年9月13日,德国柏林夏里特医学院的研究人员在《Nature》上发表了研究论文。这项研究表明,宿主细胞在感染了新冠病毒之后,会唤醒自身的细胞衰老机制作为主要应激反应。

病毒感染会显著引起细胞损伤,并在被感染的宿主细胞中引发深刻的生物学变化,例如打开病毒触发的细胞衰老开关。病毒诱导的衰老(VIS)与其他形式的细胞衰老没有区别,并伴有衰老相关的分泌表型(SASP)。

衰老相关的分泌物主要由促炎细胞因子、细胞外基质活性因子和促凝因子组成,同时也是细胞因子风暴、巨噬细胞激活、NET形成、内皮炎和广泛的肺血栓形成的基础。而细胞因子和免疫细胞网络脱轨是COVID-19的器官损害和临床严重程度的原因。

研究过程

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为了确定新冠病毒感染是否会激活DNA损伤反应(DDR),研究团队用新冠病毒感染人类细胞系,并对DDR标志物进行免疫印迹分析。结果发现,新冠病毒感染确实激活了DDR。然后,研究团队使用单细胞凝胶电泳实验证实了新冠病毒感染后的细胞存在DNA碎片。这些事件伴随着促炎信号产生和细胞衰老出现。

接下来,研究团队探究了新冠病毒感染导致DNA损伤反应(DDR)的分子机制。研究团队发现,新冠病毒表达的蛋白质通过不同的机制劫持细胞核苷酸代谢。新冠病毒感染后,细胞内dNTP水平显著下降,这导致了DNA复制受损和DNA损伤。此外,研究团队还发现了新冠病毒感染的细胞中DNA断裂积累的证据,因为损伤的DNA没有得到及时有效的修复。

研究意义

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也就是说,新冠病毒在感染细胞后,自身RNA复制消耗了大量核糖核苷三磷酸(rNTP),而这是以牺牲细胞自身DNA复制所需的脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)为代价,此外,新冠病毒还劫持了损伤诱导的长非编码RNA(dilncRNA)威胁素质基因组完整性,激活DNA损伤反应、导致DNA损伤积累,诱导炎症和细胞衰老。

总的来说,这些发现表明,新冠病毒感染后既会诱导DNA损伤,也会损害DNA损伤后修复,最终导致细胞衰老并传播炎症。该研究还进一步证明了这些事件在新冠病毒感染的小鼠模型和人类中都在发生。(转化医学网360zhyx.com)

参考资料:

https://www.nature.com/articles/s41556-023-01096-x

注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

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