近日來自上海交通大學醫(yī)學院和美國俄亥俄州立大學綜合癌癥中心等處的研究人員在新研究中證實生殖干細胞基因PIWIL2在DNA損傷修復中扮演著重要角色。這一研究發(fā)現(xiàn)有可能為腫瘤的早期防治找到的新的手段和途徑。相關(guān)研究論文發(fā)表在11月16日的《PLoS ONE》雜志上。生物通
領(lǐng)導這一研究的是上海交通大學醫(yī)學院的高建新教授，其早年于上海第二醫(yī)科大學獲得免疫學與微生物學博士學位，之后于加拿大達爾豪斯免疫學與炎癥學系作博士后，現(xiàn)同時任職于上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院干細胞研究中心以及俄亥俄州立大學醫(yī)學中心綜合癌癥中心和病理學系。
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腫瘤作為目前人類健康的*大殺手，已為各國的科學家和研究人員廣泛關(guān)注。腫瘤的發(fā)生是始于細胞內(nèi)DNA受到損傷后發(fā)生基因突變，致使細胞功能改變，細胞增殖無法控制而致。DNA受損每天都在人體內(nèi)發(fā)生，而受損后，人體自身機制會對其進行修復，成為早期預防腫瘤發(fā)生的一道天然屏障。DNA修復過程與染色質(zhì)解鏈，修復蛋白激活并積聚到損傷部位有關(guān)。目前上關(guān)于DNA自身修復的研究多聚焦于染色質(zhì)松弛、解鏈后的修復過程，但對于在DNA修復早期的關(guān)鍵步驟，染色質(zhì)是如何松弛、解鏈的機制，了解甚少。
正常情況下，PIWIL2僅表達在睪丸的生殖干細胞和精原細胞中。在2010年，由高建新帶領(lǐng)的研究團隊發(fā)現(xiàn)PIWIL2基因的異位、異化激活而產(chǎn)生Piwil2-like（PL2L）蛋白與腫瘤干細胞的發(fā)展有關(guān)。生物通
在這篇文章，研究人員發(fā)現(xiàn)PIWIL2基因還在由電離輻射、紫外線照射以及化學藥劑等誘致的DNA損傷的修復中扮演了非常重要的角色。在DNA未受損的情況下，細胞內(nèi)的PIWIL2基因是基本沉默的。當受到急性輻射或化學藥物作用等導致DNA受損時，原本沉默的PIWIL2基因會被短暫激活，參與調(diào)節(jié)染色質(zhì)松弛、解鏈，促進DNA修復。細胞染色質(zhì)緊密的雙鏈結(jié)構(gòu)得到松弛是實現(xiàn)其它蛋白質(zhì)對染色質(zhì)內(nèi)部進行準確、有效修復的關(guān)鍵。在修復后，PIWIL2基因又恢復到原有水平。而對于缺陷細胞而言，當受損DNA由于缺少PIWIL2基因而無法成功解鏈時，便無法完成對DNA的修復，此時，細胞就可能走向衰老、凋亡或向腫瘤細胞轉(zhuǎn)化，喪失自身對細胞分裂的控制的功能，導致腫瘤形成。
新研究闡明了PIWIL2基因在DNA修復過程中所扮演的角色，將為深入研究PIWIL2基因的生物學功能以及癌癥防治的潛在手段方面提供新視角。此外，研究者還認為PIWIL2基因今后有可能作為一個新的生物標記，來檢測、評估人體受到急性輻射所造成的傷害。