科学家们深度解析癌症、炎症与机体衰老的奥秘

　　科学家们深度解析癌症、炎症与机体衰老的奥秘

　　威正翔禹生物导读： 近年来，大量研究表明，机体不可控的炎症往往会诱发肿瘤及癌症转移。同时研究者还发现，与肿瘤相关的炎症或许能够通过促进血管新生和转移，而且持续性的炎性微环境也能够触发某些特殊基因突变进而来诱发肿瘤再度产生。如今炎性与肿瘤的关联性研究已经成为了科学家们一个新的研究领域。

　　除此之外，科学家还将衰老同炎症及癌症发生联系了起来，2014年一项刊登在Nature Communications上的报告中，研究者发现，慢性低度炎症会导致小鼠细胞老化及衰老，同时在一项刊登在国际杂志Nature Structural & Molecular Biology上的研究报告中，科学家还深入剖析了癌症、老化及机体炎症发生的分子机制；本文中小编整理了多篇文章来深入解读癌症、衰老与炎症，分享给各位！

　　【1】Nature：体内微生物促进中性粒细胞衰老加重炎症性疾病

　　doi:10.1038/nature15367

　　近日，来自美国艾尔伯特爱因斯坦医学院的研究人员在**国际学术期刊nature上发表了一项最新研究进展，他们利用小鼠模型发现体内中性粒细胞衰老与其促炎症活性具有正相关关系，并且中性粒细胞衰老会受到微生物的驱动。

　　血液中的分叶核中性粒细胞为机体对抗病原体提供了重要的免疫防护作用，但同时也会促进炎症性疾病中的组织损伤。虽然普遍认为中性粒细胞是一个相对同质性的细胞群体，但是也有研究证据表明在中性粒细胞群体中也存在异质性。

　　在稳定状态下，中性粒细胞的异质性可能来自于细胞衰老也可能来自与骨髓释放的新生中性粒细胞。之前研究证实衰老的中性粒细胞会上调一种帮助清除骨髓内衰老中性粒细胞的受体CXCR4，并产生抑制中性粒细胞产生的反馈抑制，同时对造血干细胞也有一定调控。除此之外，衰老的中性粒细胞亚群还会表达低水平的L-selectin，之前研究已经证明体外培养的衰老中性粒细胞表现出迁移损伤以及促炎症能力下降等特征。

　　【2】Mol Cell：控制慢性炎症与衰老加速、癌症的共同基因

　　doi：10.1016/j.molcel.2012.04.019

　　近日，纽约大学医学院的研究人员**确定了一个单一基因能同时控制炎症、加速衰老和癌症。

　　纽约大学Langone医学中心首席研究员Robert J. Schneider博士说：这肯定是一个意外的发现。一个基因同时在控制老化和炎症过程中有两个非常不同的，但却是非常重要的功能的现象是比较罕见的。老化和炎症如果没有妥善得到控制缓解，最终可以导致癌症的发生于发展。

　　这项研究由美国国立卫生研究院资助，发表于5月24日的Molecular Cell杂志上。

　　Schneider博士说：近几十年来，科学界已知炎症、衰老的加速以及癌症是交织在一起的，但它们之间的相互关系基本上是一个谜。Schneider和他的团队在过去的研究中，发现AUF1通过关闭炎症反应，阻止感染性休克基因能控制炎症。虽然研究成果很杰出，但这一发现并没有解释老化加速与癌症的关联。

　　【3】盘点：从线粒体看衰老与癌症

　　线粒体在与真核细胞共生之前，就已经经过了漫长的进化史。科研工作者认为它与真核细胞的共生保证了细胞能正常生存、工作。最近越老越多的研究发现线粒体在细胞中的作用远远不止“细胞能量站”。它们参与了各种细胞功能调控，与很多人类疾病存在着莫大的联系。包括细胞信号传导、代谢、自噬、衰老和肿瘤发生都与线粒体的质量和活性相关。

　　最近，在Molecular Cell和Trends in Biochemical Sciences这两个Cell子刊中用专题特稿来强调了线粒体的独特性以及线粒体与细胞众多功能之间的联系。

　　所以在生命科学领域，对线粒体的功能研究靶向人类衰老和癌症将会是一个非常热门的领域。

　　线粒体质量和活性下降已与人类正常衰老以及衰老相关疾病的发展存在密切的联系。下面是最近的5篇讨论了线粒体在人类衰老和癌症的“角色”。

　　【4】Nat Commun：慢性炎症加速衰老

　　doi：10.1038/ncomms5172

　　近日，纽卡斯尔大学学者发现炎症可能是衰老过程中一个关键因素，此发现可以帮助科学家找出延缓衰老的新途径。

　　发表在Nature Communications杂志上的一篇论文中，团队介绍炎症如何触发细胞的衰老以及非常强大的分子包括氧自由基或活性氧（ROS）的释放，ROS已知是与老龄化进程有关。

　　长期以来，科学家们猜测慢性炎症是否不止是老化过程中一个无辜的“旁观者”。现在纽卡斯尔大学科学家已经找到一种方法通过使用老鼠来解决这个难题，这些老鼠体内发挥限制炎症反应作用的基因被关闭，但其他方面完全健康。

　　研究的***Thomas von Zglinicki教授说：当我们成为老年人，炎症的一种温和的形式会变得越来越频繁，最终成为慢性炎症。虽然这种慢性炎症并不存在明显的伤害，但它仍然释放同样强大的信使分子，在紧急情况下引起疼痛和发烧。

　　【5】Nature子刊：突破！科学家深入剖析癌症、老化及机体炎症发生的分子机制

　　doi：10.1038/nsmb.3319

　　近日，一项刊登在国际杂志Nature Structural & Molecular Biology上的研究报告中，来自匹兹堡大学的研究人员通过研究揭开了端粒生物学特性的新细节，端粒作为DNA的帽子，其能够保护染色体的末端结构并且在很多机体疾病中扮演着重要角色，比如癌症、炎性疾病及机体老化等。

　　端粒由重复序列的DNA组成，随着细胞分裂端粒会慢慢变短，而且随着人类机体老化端粒也会越来越短，当端粒非常短时，其就会向细胞发送信号来停止细胞不断分裂，这就会损伤组织再生的能力并且诱发老化相关疾病的发生。相比较而言，在很多癌细胞中，能够延长端粒的端粒酶的水平就会升高，从而使得癌细胞无线分裂。

　　研究者Opresko指出，本文研究或将帮助我们开发新型疗法来保护健康细胞的端粒免受损伤，以便于最终帮助抵御炎性和老化对机体的影响，从另一方面来讲我们也希望能够发现新型机制来选择性地剔除癌细胞中的端粒从而阻断癌症进展。很多研究都表明，氧化性应激能够加速端粒的缩短，自由基不仅会损伤组成端粒的DNA，还会损伤用于延长端粒的DNA组件。氧化性应激被认为在很多疾病中扮演着重要角色，包括炎症和癌症等，而来自自由基的损伤或许会在机体整个老化过程中持续产生叠加。

　　【6】Science：癌症vs炎症　让子弹飞会？

　　DOI： 10.1126/science.1232227

　　在过去十年间，癌症的诊断和治疗取得了不少重大进展，除了化疗和放疗，癌症治疗现在还有了其它的新方法，比如靶向癌细胞中与遗传畸变有关的内源介导因子，最近癌症免疫学方面更是取得了一些突破。近期来自美国俄勒冈健康与科学大学，法国巴黎第十一大学等处的研究人员发表了题为“Neutralizing Tumor-Promoting Chronic Inflammation： A Magic Bullet？”的综述性文章，探讨了癌症免疫学基础研究和临床研究的进展。相关成果公布在1月18日Science杂志上。

　　一个多世纪前，慢性炎症就已经被科学家们认定与恶性肿瘤扩散有关，并且其调控机制也有着相似的地方，近年来也有越来越多的证据表明了这两种之间的关联，然而由于其中复杂的机制，令科学家们至今还未参透其中深奥的机理。

　　【7】Nat Commun：生活方式对炎症和癌症生物标志物有巨大影响

　　doi：10.1038/ncomms5684

　　虽然生物标志物可用于诊断疾病，但生物标志物的“跌宕起伏”可能不会依赖特定疾病的存在。例如，在血流中的蛋白质水平会随着个体基因，临床和生活方式因素的变化而变化。

　　特定疾病的生物标志物被认为与生活方式等有关。发表在Nature Communications杂志上的新研究中，来自乌普萨拉大学的科学家开展的大规模研究，探究了基因，临床和生活方式因素对血液中蛋白水平的影响。

　　为了系统地解决这个问题，乌普萨拉大学研究人员最近开展对非疾病相关因素对血液中蛋白质水平影响的大型研究。具体来说，研究人员分析了1，000健康个体的用于指示癌症和炎症的92蛋白质生物标志物。 研究结果表明，遗传因素对于超过75％的蛋白质发挥显著作用，而详细的基因分析结果表明其中16个基因对蛋白水平的影响很大。

　　【8】Nat Cell Biol：端粒酶是癌症患者发生慢性炎症的一个主要促动因素

　　doi：10.1038/ncb2621

　　近日，科学家们确定端粒酶是癌症患者发生慢性炎症的一个主要促动因素。

　　慢性炎症是目前公认的许多类型癌症、自身免疫性疾病、神经退行性疾病以及代谢性疾病如糖尿病的根本诱因。这项新研究发现负责调控癌细胞无休止分裂的这种酶能快速启动和维持慢性炎症。

　　研究结果刊登在2012年11月18日的Nature Cell Biology杂志上。该研究小组发现端粒酶直接调节炎症分子，这些分子对于癌症相关的炎症反应发生发展是至关重要的。科学家们发现，通过抑制患者样本中获得的原代肿瘤细胞的端粒酶活性，在人类癌症中起关键驱动作用的炎症分子IL-6的表达水平减少。

　　【9】PNAS：肺部炎症可促进癌症肺转移

　　doi： 10.1073/pnas.1507294112

　　最近一项研究发现肺部炎症可能会增加其他部位癌症向肺部的扩散。在本周发表在国际学术期刊PNAS上的这项最新研究中，研究人员揭示了炎症促进癌症肺转移的机制，对于肺部炎症如何为癌症向肺部传播提供合适环境进行了着重探讨。这项发现或为治疗以及防止癌症肺转移的发生提供新见解。

　　科学家们很早就注意到肺部炎症与肺部肿瘤之间存在关联，但是炎症是否会增加其他肿瘤发生肺转移的风险一直没有得到很好的了解。

　　在这项研究中，研究人员首先利用细菌毒素在小鼠肺部诱导了炎症，随后他们将黑色素瘤细胞注射到小鼠体内，发现这些黑色素瘤细胞会形成皮肤肿瘤并且还会向肺部扩散。

　　研究人员对炎症性肺部组织进行了分析，他们发现中性粒细胞数目增加，并会将两种酶释放到肺部，其中一种叫做中性粒细胞弹性蛋白酶，另外一种叫做组织蛋白酶G，这两种酶能够靶向摧毁一种叫做Tsp-1的蛋白，有研究发现Tsp-1能够保护肺部组织防止肿瘤发生。

　　【10】Nat. Commun：遗传与生活方式对炎症反应和癌症有非常大的影响

　　doi：10.1038/ncomms5684

　　发表在《自然通讯》中的一项新的研究表示，乌普萨拉大学的科学家们**大规模的研究遗传、临床和生活方式因素对在血流中蛋白质含量水平的意义。研究结果表明，遗传和生活方式是蛋白质含量水平的决定因素，这一发现大大影响了使用更多的生物标记鉴别疾病的可能性。

　　针对那些患有特殊疾病的个体而言，用于诊断疾病的生物标志物可以更好地显示蛋白质含量的变化。为了癌症和炎症的进一步研究，研究人员在用于临床研究的1000名健康个体中分析了92个蛋白质生物标记物，乌普萨拉大学的研究人员**调查了遗传、临床和生活方式因素对血流中蛋白质含量水平的意义。研究结果表明，遗传因素中超过75%的蛋白质起着重要作用，一份详细的遗传分析表明每16个基因中带有一个强效的蛋白质含量水平。

　　【11】Nature Cell Biology：衰老的炎症机制

　　doi：10.1038/ncb2167

　　蛋白质与植物基因研究国家重点实验室顾军课题组研究衰老与炎症机制的研究论文于2011年2月20日在《自然—细胞生物学》Nature Cell Biology在线发表。

　　顾军课题组的研究工作**揭示了衰老的炎症机制及抗衰老蛋白是如何通过抑制炎症反应来拮抗衰老的。虽然人们很早就认识到炎症是细胞衰老及机体老化的伴随反应，并起着维持和促进衰老及老化的作用。然而，对衰老的炎症机制一直很不清楚。

　　顾军实验室的研究发现RIG-I/MAVS信号通路介导了衰老及老化的炎症反应。在MAVS缺失的细胞和小鼠中，衰老和老化伴随的炎症反应明显下降。在复制性衰老的细胞中干涉RIG-I，可以降低衰老的炎性反应并延缓细胞衰老的进程。

　　进一步的研究发现抗衰老蛋白klotho是RIG-I的抑制因子，可以拮抗RIG-I诱导的衰老性炎症反应。在klotho敲除的小鼠中，炎症反应显著增强。在复制性衰老细胞中表达外源的klotho，可以拮抗细胞衰老的进程。同时他们的研究还发现随着衰老的进程，RIG-I表达水平逐渐升高，而抗衰老蛋白klotho的水平逐渐降低。