醛類對DNA損傷和衰老的影響
名古屋大學的一組研究人員發現,醛是與過早衰老相關的代謝副產物。他們的研究結果發表在《自然細胞生物學》上,揭示了對過早衰老疾病的見解以及對抗健康個體衰老的潛在策略,例如控制接觸醛類誘導物質(包括酒精、污染和煙霧)。
醛會損害人的健康。然而,該小組的研究結果表明,這些有害影響還包括衰老。做出這一發現的團隊包括名古屋大學的 Yasuyoshi Oka、Yuka Nakazawa、Mayuko Shimada 和 Tomoo Ogi。
“DNA 損傷與衰老表型有關,”Oka 說。 “然而,我們首次提出醛源性 DNA 損傷與過早衰老之間的關系。”
研究人員推測,醛類與衰老之間可能存在聯系,因為患有過早衰老疾病(如 AMeD 綜合征)的個體表現出分解醛類的酶(如 ALDH2)活性不足。
對于健康個體來說,ALDH2 在我們對酒精的反應中也很重要。當人喝葡萄酒或啤酒時,肝臟會將酒精代謝成醛,從而將其排出體外。 ALDH2 的活性對于將醛轉化為無毒物質非常重要。
醛是有害的,因為它們與 DNA 和蛋白質具有高度反應性。在體內,它們形成 DNA-蛋白質交聯 (DPC),阻斷典型細胞增殖和維持過程中的重要酶,導致這些過程發生故障并導致患者衰老。
針對醛引起的 DPC,科學家們使用一種名為 DPC-seq 的方法來研究醛積累與早衰疾病患者 DNA 損傷之間的聯系。在一系列實驗中,研究人員發現TCR復合物、VCP/p97和蛋白酶體參與去除活躍轉錄區域中甲醛誘導的DPC。缺乏醛清除過程和 TCR 通路的小鼠模型證實了這一點,該模型表現出更嚴重的 AMeD 綜合征癥狀。
這些過程很重要,因為它們與醛的清除有關。它表明過早衰老疾病與醛積累之間存在關聯。
Ogi教授對他們的發現的意義充滿希望,他說:“通過闡明DNA損傷快速愈合的機制,我們揭示了遺傳性過早衰老的部分原因。”
奧卡說:“我們的研究為理解早衰疾病的潛在機制開辟了新途徑,并為治療干預提供了潛在的目標。” “通過闡明醛在 DNA 損傷和衰老中的作用,我們正在為未來旨在開發新療法和干預措施的研究鋪平道路。”
他繼續說道:“治療藥物的開發沒有取得進展,因為我們還沒有完全了解 AMeD 綜合征和 Cockayne 綜合征的病因。這項研究表明,患者的病理狀況與細胞內產生的醛類衍生的 DPC 有關。這些結果預計將有助于尋找去除醛的化合物,從而有助于候選治療藥物的配制。”
這項研究的意義不僅僅局限于遺傳疾病,因為他們的研究結果表明,醛引起的 DNA 損傷也可能在健康個體的衰老過程中發揮作用。通過將醛確定為導致衰老的物質,這項研究揭示了環境因素與細胞衰老之間復雜的聯系。這可能對人類健康和壽命產生重大影響。
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