随着年龄的增长，染色体的端帽(称为端粒)逐渐缩短。现在，索尔克的科学家们发现，当端粒变得非常短时，它们会与细胞的动力源线粒体进行交流。这种通信触发了一组复杂的信号通路，并引发了炎症反应，破坏了原本可能癌变的细胞。

端粒线粒体和炎症衰老的三个标志共同预防癌症

该研究结果于8年2023月<>日发表在《自然》杂志上，可能会带来预防和治疗癌症的新方法，并设计更好的干预措施来抵消衰老的有害后果。

这一发现是共同资深作者与Salk教授Jan Karlseder和Gerald Shadel合作的结果，他们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。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。

“我们很高兴发现端粒与线粒体交谈，”唐纳德和达琳·希利椅子的持有人Karlseder说。“它们在控制良好的生物过程中明显协同作用，以启动杀死可能导致癌症的细胞的细胞途径。

当端粒缩短到无法再保护染色体免受损伤的程度时，就会发生称为“危机”的过程，细胞死亡。这种有益的自然过程去除端粒非常短和基因组不稳定的细胞，并且已知是对抗癌症形成的强大屏障。Karlseder和该研究的第一作者Joe Nassour是Karlseder实验室的高级研究员，此前发现处于危机中的细胞通过称为自噬的过程被移除，在这个过程中，身体摆脱了受损的细胞。

在这项研究中，研究小组想知道在端粒极短的危机期间，自噬依赖性细胞死亡程序是如何被激活的。通过使用称为成纤维细胞的人类皮肤细胞进行遗传筛选，科学家们发现了相互依赖的免疫传感和炎症信号通路 - 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分子以独特的方式激活线粒体外表面上称为ZBP1和MAVS的免疫传感器。

这些发现证明了端粒，线粒体和炎症之间的重要联系，并强调了细胞如何绕过危机(从而逃避破坏)并在途径无法正常工作时癌变。

“端粒，线粒体和炎症是衰老的三个标志，最常被孤立地研究，”Shadel说，他是Audrey Geisel生物医学科学主席的持有人，也是圣地亚哥Nathan Shock衰老基础生物学卓越中心主任。“我们的研究结果表明，应激端粒向线粒体发送RNA信息以引起炎症，这突出了研究这些标志之间的相互作用的必要性，以充分了解衰老，并可能进行干预以增加人类的健康跨度。

“癌症形成不是一个简单的过程，”纳苏尔说。“这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。更好地了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疗法的开发。

接下来，科学家们计划进一步研究这些途径的分子基础，并探索靶向这些途径预防或治疗癌症的治疗潜力。

其他作者包括Lucia Gutierrez Aguiar，Adriana Correia，Tobias T. Schmidt，Laura Mainz，Sara Przetocka，Candy Haggblom，Nimesha Tadepalle，April Williams和Salk的Maxim N. Shokhirev，以及新加坡分子和细胞生物学研究所的Semih C. Akincilar和Vinay Tergaonkar。

这项工作得到了欧洲分子生物学组织(ALTF 213-216和ALTF 668-2019)、休伊特基金会、国家癌症研究所(K99CA252447和P30-014194)、格伦衰老生物学研究基金会、瑞士国家科学基金会早期博士后流动奖学金(P2ZHP3_195173)、国家老龄化研究所(AG073084、AG064049和AG068635)、国立卫生研究院(RO1CA227934、 RO1CA234047、RO1CA228211、RO1AG077324和R01AR069876)、塞缪尔·瓦克斯曼癌症研究基金会、奥恩基金会、心脏协会(19PABHI34610000)和心脏协会-艾伦研究所(19PABHI34610000)。