雖然我們已經知道器官中的干細胞在此過程中發揮著關鍵作用,但當修復失敗時,機體生物年齡(衰老)會加速,對于這個過程目前還沒有很好的理解。近日,西班牙國家癌癥研究中心(CNIO)研究人員發現了組織維護機制中的關鍵基因之一。
盡管衰老、干細胞和癌癥之間是相互關聯的,但其中的關聯機制還沒有被明確了解,新研究為解答上述謎題或許帶來了新的答案。本研究的重點是基因Sox4,Sox4在胚胎發育過程中表達,它有利于例如胰腺,骨和心臟,以及淋巴細胞的分化。也以一個非常有限的方式在成人有機體中活躍表達,且主要局限于一些干細胞中。
此外,當Sox4發生故障,Sox4變成致癌基因。幾乎在所有癌癥患者中都有高表達的Sox4,Sox4促進細胞增殖,減少凋亡,其還在轉移中起作用。
Sox4只表達在成人有機體某些細胞中,而且Sox4高表達有利于癌癥的發展,這就顯示Sox4是一個強大的基因,如果它沒有被適當調控(失調),就會具有嚴重后果。
更深入研究Sox4在成年生物體中的作用不是一件容易的事,因為Sox4消除會導致小鼠出生前死亡。因此研究人員構建出Sox4水平比正常低的小鼠。這些小鼠能夠生存,是有生育能力的,但是這些小鼠有幾個特點:它們的身體比正常個體小,更早衰老且不會罹患癌癥。相反,它們患上與年齡有關的其他疾病。
研究人員表示: Sox4表達減少的小鼠早早就失去了組織穩態,端粒也較短,因此小鼠衰老加速。作為結果,小鼠出現了一些與衰老相關的疾病,且具有抗癌能力。例如,Sox4缺陷型小鼠骨再生現象不明顯,有骨質疏松癥,這表明該基因在骨組織維護中是重要的。但干細胞是否在Sox4水平降低后所導致的上述這些后果中的扮演關鍵角色?為此,研究者創造了毛囊干細胞Sox4基因*失活的小鼠(毛囊干細胞負責表皮再生)。結果在這些小鼠中,皮膚修復機制沒有正常運作,皮膚出現過早老化,但小鼠沒有患上皮膚癌。
尚未解決的一大疑問是:為什么這些小鼠不太可能有癌癥?一種可能的解釋是,由于Sox4的缺失,干細胞活性降低,這不僅減慢了組織再生速度,同時也是一種抑癌機制。
這將意味著癌癥的起源與組織再生錯誤有關,如果再生減少,癌癥也會減少。但不利的一面是,組織更新減少也會導致衰老加劇。由于這是一個復雜的平衡過程,我們需要通過更多的研究來理解。
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