一项新的研究论文于2024年10月17日发表在《Aging》杂志上,该杂志被MEDLINE/PubMed列为“Aging (Albany NY)”和“Aging-US”。这篇题为“Werner综合征RECQ解旋酶参与并指导增殖人类细胞中组成型异染色质蛋白复合体的维护”的研究,由美国华盛顿大学实验室医学和病理学系的研究人员完成。研究发现,与早衰症相关的Werner综合征基因(WRN)在维持细胞组织和DNA稳定性中起着至关重要的作用。他们的研究表明,WRN功能的丧失会破坏关键蛋白质的相互作用,可能导致细胞失去结构完整性,从而加速衰老。
Werner综合征是一种罕见的遗传疾病,由于WRN基因突变导致加速衰老,这些突变会干扰正常的细胞功能。WRN基因通常负责诸如DNA修复、复制和维持端粒——保护DNA的帽状结构,随着年龄的增长而缩短等重要任务。然而,WRN功能丧失如何导致更快的衰老,目前仍不完全清楚。
在这项研究中,研究人员Pavlo Lazarchuk、Matthew Manh Nguyen、Crina M. Curca、Maria N. Pavlova、Junko Oshima和Julia M. Sidorova发现,除了已知的作用外,WRN基因还对维持细胞核中一种称为组成型异染色质(CH)的特殊结构至关重要。CH是一种高度压缩的DNA形式,可以保持基因组某些部分的稳定性和“关闭”状态,防止不必要的变化。在缺乏WRN的细胞中,CH结构变得紊乱,导致DNA不稳定并加速细胞衰老。
另一个重要发现是,WRN的丧失影响了核膜,即围绕DNA的膜,其中包含如Lamin B1和Lamin B受体(LBR)等重要蛋白质。这些蛋白质将组成型异染色质(CH)锚定到核膜上,帮助保持DNA的紧凑和稳定。没有WRN,这种锚定会减弱,细胞的内部结构开始类似于衰老细胞。
“我们的研究表明,WRN对CH的完整性有贡献,并指出LBR水平和分布的改变是一种介导机制。”通过确定WRN在组织细胞内部的作用,这项研究为与年龄相关的基因组不稳定性提供了新的视角,即DNA更容易受到损伤。总之,这项研究强调了稳定细胞结构在延缓衰老中的重要性,可能为未来针对WRN途径的治疗铺平道路,以保护DNA的完整性和对抗早衰症。这一新见解也可能为与年龄相关的疾病的治疗提供参考。
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