氧自由基如何防止癌症

癌症
资料来源:Unsplash/CC0 Public Domain

身体中的氧自由基通常被认为是危险的,因为它们可以引发称为氧化应激的东西,这与诸如癌症和心血管疾病的许多慢性疾病的发展有关。在对小鼠的研究中,歌德大学法兰克福的科学家们现在发现了氧气的自由基,相反,还可以降低癌症的风险并减轻遗传分子DNA的损害。

最初,氧自由基(reactive oxygen species,简称ROS)被认为只对人体有害。例如,它们是通过吸烟或紫外线辐射产生的。由于它们的高反应性,它们可以破坏细胞中的许多重要分子,包括遗传分子DNA。因此,存在炎症反应和受影响细胞变性为癌细胞的风险。

然而,由于活性氧的破坏性作用,机体也会有意地产生活性氧,例如免疫细胞或肺上皮细胞,它们会破坏带有活性氧的入侵细菌和病毒。这需要相对较高的ROS浓度。另一方面,在低浓度时,ROS作为信号分子起着重要的作用。为了完成这些任务,ROS是由一整组酶专门产生的。这类酶的一个代表是Nox4,它持续产生少量的H2O2.Nox4存在于几乎所有的细胞中,其产物H2O2维持大量的特殊信号功能,例如抑制炎症反应。

歌德大学法兰克福的研究人员,由KatrinSchröder教授领导,现在发现了通过生产H.2O2,Nox4甚至可以预防癌症的发展。他们检查了由于遗传修饰而无法生产NOX4的小鼠。当这些小鼠暴露于致癌环境毒素(癌症)时,它们将产生肿瘤的可能性加倍。由于小鼠患有诸如皮肤肉瘤和结肠癌等类型的肿瘤,因此研究人员怀疑NOX4对细胞健康有根本影响。

分子调查表明h2O2由NOx4形成,保持级联,可防止某些重要的信号蛋白(磷酸酶)进入细胞核。如果nox4并且因此h2O2不存在,那些信号蛋白迁移到细胞核中,因此难以识别严重的DNA损伤。

DNA damage-e.g严重。双链断裂——每天都在身体的某个地方发生。细胞对这种DNA损伤反应敏感,启动了一整套修复酶。如果这没有帮助,细胞就会激活它的细胞死亡程序——一种预防措施对抗癌症。当这种损坏未被识别时,就像在没有NOX4的情况下发生一样,它马刺形成。

KatrinSchröder教授说,“如果缺少NOX4并且因此没有H.2O2,细胞不再识别DNA损伤。突变积累和受损细胞继续倍增。如果添加了环境毒素,则会大量损坏DNA,则不再识别和修复损坏。受影响的细胞不会被消除,但繁殖,有时非常快速地且无法控制,最终导致肿瘤的发育。少量h2O2从而维持细胞内的平衡,保护细胞从退化。“


进一步探索

研究人员发现NOX4蛋白在肝癌中的新抑制作用

更多信息:Valeska Helfinger等,NOx4的遗传缺失增强了癌症诱导的固体瘤形成,国家科学院的诉讼程序(2021)。DOI:10.1073 / PNAS.2020152118
引用:氧自由基是如何预防癌症的(2021年,4月26日
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