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作者：Mia

导读：端粒、线粒体和炎症是衰老的三个特征，经常被单独研究。最近，有研究团队研究了这些特征之间如何相互作用，为预防和治疗癌症以及衰老带来的其他有害后果开辟了新的可能性。

(资料图片)

近日，来自Salk的Jan Karlseder和Gerald Shadel教授在Nature上发表了题为“Telomere-to-mitochondria signalling by ZBP1 mediates replicative crisis”的研究论文，联手探索他们在炎症信号通路中发现的相似之处。Karlseder的实验室研究端粒生物学以及端粒如何防止癌症形成，而Shadel的实验室研究线粒体在人类疾病、衰老和免疫系统中的作用。

这项新研究发现了端粒和线粒体如何交流促进炎症，为预防和治疗癌症以及衰老带来的其他有害后果开辟了新的可能性。

免疫系统攻击失败

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随着年龄的增长，染色体的端粒会逐渐变短。科学家们已经发现，当端粒变得非常短时，它们会与细胞的动力来源线粒体进行交流。这种交流触发了一系列复杂的信号通路，并引发了炎症反应，从而破坏了原本可能癌变的细胞。Karlseder表示，端粒可以与线粒体对话是件令人兴奋的事。它们在控制良好的生物过程中协同作用，启动细胞通路，杀死可能导致癌症的细胞。

当端粒缩短到不能再保护染色体免受损伤时，就会发生“危机”，细胞就会死亡。这种有益的自然过程去除了端粒极短的和基因组不稳定的细胞，是对抗癌症形成的强大屏障。Karlseder与研究的第一作者Joe Nassour此前发现，处于“危机”中的细胞会通过一种叫做自噬的过程被清除，在这个过程中，身体会清除受损细胞。

在这项研究中，研究小组想知道在端粒极短的“危机”期间，依赖自噬的细胞死亡程序是如何被激活的。

通过使用成纤维细胞的人类皮肤细胞进行基因筛选，科学家们发现了相互依赖的免疫感应和炎症信号通路——类似于免疫系统对抗病毒的途径，这对“危机”期间的细胞死亡至关重要。具体来说，他们发现从短端粒发出的RNA分子以一种独特的方式激活线粒体外表面的免疫传感器ZBP1和MAVS，破坏了细胞癌变的可能。这证明了端粒、线粒体和炎症之间的重要联系，并强调了细胞如何在通路不能正常工作时绕过“危机”，从而逃避破坏并发生癌变。

图中缩短的端粒被表示为两个火花的末端。端粒向线粒体发送炎症信号，以火花路径表示。端粒与线粒体的交流激活了免疫系统，从而破坏了可能癌变的细胞。

研究意义

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Shadel 表示，端粒、线粒体和炎症是衰老的三个特征，经常被单独研究。这项研究结果表明，紧张的端粒向线粒体发送RNA信息，导致炎症，这突出了研究这些特征之间相互作用的必要性，以充分了解衰老，并可能干预以增加人类的健康寿命。

癌症的形成不是一个简单的过程，是一个多步骤的过程，需要在整个细胞中进行许多改变和改变。更好地理解连接端粒和线粒体的复杂途径可能会导致未来新型癌症治疗方法的发展。接下来，科学家们计划进一步研究这些途径的分子基础，并探索针对这些途径预防或治疗癌症的治疗潜力。