一種以前未知的機(jī)制：當(dāng)細(xì)胞的DNA受損時(shí)，這種機(jī)制會(huì)引發(fā)細(xì)胞的炎癥免疫反應(yīng)

來(lái)源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2025-01-10 10:47:00【大中小】

摘要：研究小組揭示了，當(dāng)細(xì)胞的DNA受損時(shí)，一種以前未知的機(jī)制會(huì)引發(fā)細(xì)胞的炎癥免疫反應(yīng)。

來(lái)自加州大學(xué)爾灣分校的一個(gè)研究小組揭示了一種以前未知的機(jī)制，當(dāng)細(xì)胞DNA受損時(shí)，這種機(jī)制會(huì)觸發(fā)細(xì)胞的炎癥免疫反應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)加深了對(duì)一種新型細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的理解，可能會(huì)導(dǎo)致更有效的癌癥治療。

這項(xiàng)研究今天在線發(fā)表在《自然結(jié)構(gòu)與分子生物學(xué)》雜志上，發(fā)現(xiàn)紫外線照射或某些化療藥物會(huì)在細(xì)胞受損過(guò)度而無(wú)法正確修復(fù)時(shí)激活一種特定的反應(yīng)，從而防止細(xì)胞癌變。

圖1 ATM和IRAK1協(xié)調(diào)兩種不同的NF-κB激活機(jī)制以應(yīng)對(duì)DNA損傷

“這一發(fā)現(xiàn)可能對(duì)癌癥治療產(chǎn)生重大影響，”通訊作者、加州大學(xué)歐文分校生物化學(xué)副教授Rémi Buisson說(shuō)。“了解不同的癌細(xì)胞對(duì)DNA損傷的反應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致更有針對(duì)性和更有效的治療方法，有可能減少負(fù)面副作用，提高患者的生活質(zhì)量。”

科學(xué)家們?cè)缇椭溃?dāng)兩條DNA鏈都斷裂時(shí)，ATM酶會(huì)觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)NF-κB蛋白的激活，導(dǎo)致炎癥信號(hào)的產(chǎn)生。在這項(xiàng)由博士后Elodie Bournique牽頭，研究生Ambrocio Sanchez協(xié)助的研究中，研究表明，當(dāng)由于紫外線照射或化療藥物（如放線菌素D或喜樹堿）治療導(dǎo)致DNA損傷時(shí)，IRAK1酶誘導(dǎo)NF-κB發(fā)出信號(hào)以招募免疫細(xì)胞。

團(tuán)隊(duì)成員開發(fā)了一種先進(jìn)的成像技術(shù)來(lái)分析NF-κB是如何在細(xì)胞水平上被調(diào)節(jié)的。研究人員能夠在單細(xì)胞水平上精確測(cè)量細(xì)胞對(duì)受損DNA的反應(yīng)，并觀察到NF-κB活化的新途徑。他們發(fā)現(xiàn)，在特定類型的損傷后，細(xì)胞釋放IL-1α蛋白。它不作用于細(xì)胞本身，而是移動(dòng)到鄰近的細(xì)胞，在那里它觸發(fā)IRAK1蛋白，然后啟動(dòng)NF-κB炎癥反應(yīng)。

圖2 拓?fù)洚悩?gòu)酶1抑制劑激活NF-κB

“我們的發(fā)現(xiàn)將幫助我們更好地理解用于治療患者并導(dǎo)致DNA損傷的某些類型的化療藥物的后果。我們發(fā)現(xiàn)，在免疫過(guò)程中起作用的IL-1α和IRAK1蛋白在不同的癌細(xì)胞類型中差異很大。Buisson說(shuō)，這表明并非所有患者對(duì)治療的反應(yīng)都是一樣的。“通過(guò)提前評(píng)估這些蛋白質(zhì)水平，醫(yī)生可能能夠根據(jù)個(gè)別患者的需求定制個(gè)性化治療，以提高成功率。”

研究人員將繼續(xù)他們的工作，在缺乏新途徑中涉及的特定因素的小鼠模型上測(cè)試他們的發(fā)現(xiàn)。

參考資料

[1] ATM and IRAK1 orchestrate two distinct mechanisms of NF-κB activation in response to DNA damage