中国科学家的一项突破性研究最近揭示了细胞死亡的关键机制,这一发现有望为治疗多种疾病开辟新途径。在科学研究中,细胞的正常死亡对于生物体的健康至关重要,它能清除受损或不需要的细胞,避免病变。然而,当这种过程失控时,就会导致一系列严重的健康问题,如神经退行性疾病、心脏病和癌症等。
该研究团队通过先进的成像技术和基因编辑工具,首次详细观察到了细胞凋亡过程中线粒体形态变化的具体步骤。他们发现了一种名为“凋亡诱导因子”的蛋白质,在细胞死亡过程中起着关键作用。这项发现不仅增进了我们对细胞凋亡机制的理解,还可能为开发新的药物提供理论基础,用于调控细胞死亡过程,从而治疗相关疾病。
此研究成果已在国际权威期刊上发表,并引起了科学界的广泛关注。它标志着中国在生命科学领域的研究达到了一个新的高度,展示了中国科学家在全球科研舞台上的卓越贡献。
快科技2月17日消息,大家知道,核辐射等高剂量辐射会击碎人体细胞内的DNA,一般是通过物理屏蔽、抗氧化剂进行防护,但却无法阻止辐射引发的正常组织程序性细胞死亡。
电离辐射造成的DNA损伤,会导致肠道细胞大规模凋亡,进而出现严重胃肠道综合症(GIS),导致肠黏膜脱落、出血甚至多器官衰竭,目前尚无特效药物。
近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院首次证实,干扰素基因刺激因子(STING)蛋白可以通过一个全新的路径(PARP1-PAR-STING),直接决定细胞的生死。
研究人员通过系列实验,首次揭示了STING蛋白在DNA损伤修复中的全新作用机制。
研究发现,当细胞发生DNA损伤时,DNA损伤响应蛋白PARP1会合成一种名为PAR(多聚二磷酸腺苷核糖)的聚合物。
这种PAR聚合物能够直接与STING蛋白结合,形成PAR-STING复合体”,从而放大DNA损伤信号,并启动细胞凋亡程序。
为了验证这一发现,研究人员进行了多项实验。
首先在细胞和小鼠实验中,使用特定剂量的PARP(聚腺苷二磷酸核糖聚合酶)抑制剂PJ34,减少80%的PAR生成,显著降低辐射后的细胞和小鼠死亡率。
随后,研究人员通过基因编辑技术构建了STING基因敲除的小鼠模型。
实验发现,这些小鼠在接受腹部辐射后,存活率提高了5倍,且肠道绒毛高度是正常小鼠的2.3倍。
细胞实验揭示PAR-STING的死亡纠缠”
这项研究改变了科学界对STING蛋白的传统认知。
过去认为,STING蛋白需要通过cGAMP分子来响应DNA损伤,但新研究发现,STING蛋白可以直接与DNA损伤时产生的高浓度PAR相互作用。
同时,研究通过多维度实验揭示了PARP1-PAR-STING信号通路在辐射诱导凋亡中的关键作用,为科学家理解STING蛋白在DNA损伤响应中的作用机制提供了全新视角,为辐射损伤防护和肿瘤治疗提供了重要理论依据和潜在干预靶点。
PARP1-PAR-STING介导的细胞凋亡模式图
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