研究人员联系Inflammation-Induced结肠癌的表观遗传变化

这项研究被认为是第一次来识别一个特定的分子机制将炎症与癌症表观遗传学。表观遗传变异的基因表达模式的改变通常的细胞中,通常会引起肿瘤抑制基因的沉默。

“我们的发现可以解释为什么表观遗传变异被发现在肿瘤细胞和炎症的一个重要原因是频繁与癌症有关,”Stephen Baylin说,医学博士弗吉尼亚和位路德维希癌症研究教授和副主任约翰·霍普金斯Kimmel癌症中心。

在过去的几年中,研究人员指出,癌症与慢性炎症有关,比如一些结肠肿瘤,似乎通过早期的DNA甲基化模式的改变,增加分子称为甲基“发动机起动器”区域的基因称为启动子。减少或完全关闭基因甲基化事件使功能蛋白质的能力。肿瘤细胞通常显示异常的DNA甲基化模式。

炎症如何带来这些表观遗传异常尚未明确,但在2008年报道的一项研究中,科学家们由Baylin和研究助理希瑟·m·欧哈根发现一个重要的提示。在实验室培养的细胞,他们创造了一个严重的炎症引起的DNA损伤模型,发现使甲基化enyzmes称为DNA甲基转移酶很快出现在现场,作为细胞DNA修复人员的一部分。

这项新研究,Baylin团队细胞暴露于高浓度的过氧化氢,强活性分子-称为活性氧期间由多种细胞释放的炎症。过氧化氢可以破坏DNA,以及其他细胞内蛋白质和结构。Baylin的团队,在实验中由欧哈根王伟(音译)和研究生,发现peroxide-induced损害招募甲基转移酶破坏网站。酶似乎也大,与其他蛋白质分子复合物参与表观遗传基因沉默。

这些影响没有出现DNA受损伽马或紫外线辐射时,建议他们在很大程度上是由于活性氧损伤引起的炎症。

团队也看到快速异常DNA甲基化在几个基因的启动子区域包含密集胱氨酸的分组和鸟嘌呤分子称为CpG岛。他们的表观遗传沉默也导致癌症。进一步的研究与约翰霍普金斯大学的同事辛西娅·西尔斯和罗伯特Casero表明这些蛋白质的相互作用被认为与一种细菌诱导的小鼠结肠炎症——一种加速结肠癌的发展动物。

Baylin和他的同事们怀疑,表观遗传沉默进化暂时给发炎组织修复和更新自己的机会。然而,当炎症慢性和持续太久,Baylin说,沉默过程可能”成为一些脆弱的基因闭锁。“这些基因的丧失可能允许不受控制的细胞分裂和生长,使它们更近一步癌症,他说。

慢性炎症引起的病毒、细菌、毒素和自身免疫过程是众所周知的促进共同类型的癌症,包括结肠癌、肺癌和肝癌。“我们希望,通过了解炎症导致这个异常的表观遗传过程,我们可以使用它,从而防止许多癌症药物目标,“Baylin说。

这项研究是由美国国家癌症研究所支持,国家环境健康科学研究所和美国国立卫生研究院。

其他贡献者研究Subhojit Sen,克里斯蒂娜DeStefano盾牌,斯特拉·李,杨w·张Eriko g·克莱门茨Yi Cai和Hariharan约翰霍普金斯的终极,和利安得范Neste MDxHealth。