医学进展
2017年12月号
医学进展

cGAS-STING通路:放大衰老

作者:黄希瑶

英国牛津大学的Ablasser等人发现,DNA感受通路cGAS-STING可能是衰老及炎症介质释放的重要调控因子,该通路可能放大了炎症或衰老。

衰老细胞会出现永久性细胞周期阻滞,并且分泌炎性因子,这一现象被称为衰老相关分泌表型(senescence associated secretory phenotype,SASP)。研究人员发现,DNA感受通路cGAS-STING(cGAS为循环GMP-AMP合成酶;STING为干扰素基因刺激蛋白)可调控SASP因子的生成,促进衰老。在培养基中,如果小鼠胚胎成纤维细胞出现cGAS或STING缺陷,则该细胞不会经历增殖抑制,并生成更少的IL-6和TNF细胞因子及更少的CXCL10趋化因子。这一缺陷可被来自野生型衰老细胞的条件培养基或重组干扰素β“拯救”。cGAS与出现在衰老细胞核和细胞质的界面上的染色质片段定位在一起。在辐照或用致癌性转座子刺激后,cGAS和STING缺陷的小鼠体内显示出更少的SASP因子上调,SASP因子包括IL-6、CXCL10、Cdkn2a和p21。因为SASP在衰老发生过程中是一个晚期事件,所以cGAS-STING通路在衰老细胞中可能放大了炎症。

衰老细胞可能利用了固有免疫系统的机制来调控炎性因子的分泌。固有免疫细胞利用模式识别受体来感受外来病原体(如病毒DNA)。DNA感受的系统包含cGAS和STING。cGAS-STING通路在细胞核外可通过触发炎症蛋白的生成来抑制微生物感染。在衰老背景下,染色质从细胞核“漏出”,这被细胞视为“危险信号”(类似于微生物感染)。该错位染色质片段及其应答最终导致了炎症。因此,该感受微生物DNA的通路或许促进了拥有细胞质染色质片段的细胞的衰老。考虑到cGAS-STING通路在辐照或致癌激活中的潜在作用,该通路可能也发挥了监视肿瘤细胞的作用。由于cGAS-STING通路可能放大了细胞衰老,该通路或许可作为新的药物靶标,用于治疗衰老相关疾病。(作者:黄希瑶)

参考文献:Nature Cell Biology 2017;19:1061-1070

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