抑制肿瘤、诱导细胞衰老的信号途径（图）

　　

生物通报道：活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）和蛋白激酶Cδ (PKCδ)之间的正反馈环（positive feedback loop），与视网膜母细胞瘤（retinoblastoma ）肿瘤抑制途径合作，使细胞不可逆地衰老。

对细胞周期严密控制，是组织维持动态平衡、预防肿瘤发生的关键。细胞衰老是指细胞脱离细胞周期并不可逆地丧失增殖能力后进入的一种相对稳定的状态，是正常细胞的必然归宿。肿瘤抑制因子，如视网膜母细胞瘤蛋白（retinoblastoma protein ，pRb）及其激活物质p16^INK4a 能够诱导细胞衰老。

《Nature Cell Biology》文章中报道，Eiji Hara及其同事发现在ROS和蛋白激酶Cδ (PKCδ)之间的正反馈环，能够不可逆地阻止（arrest）细胞周期中p16^INK4a 和 pRb的下游事件。

研究人员通过抑制对温度敏感的SV40大T抗原的活性，激活pRb和p53细胞周期衰老途径。发现高血清水平有助于诱导不可逆的细胞衰老周期，暗示有丝分裂信号（mitogenic signals）与肿瘤抑制因子合作，诱导细胞衰老。

有丝分裂信号促进ROS水平上升，已知衰老过程初期ROS水平上升。有意思的是，Hara及其同事发现对衰老细胞施加去氧剂（oxygen radical scavengers），抑制细胞中ROS水平上升后，这些细胞重新开始增殖。

ROS激活PKCδ，进一步生产氧自由基。这是一个正反馈环，能够维持ROS的高水平。研究人员发现，PKCδ通过诱导WARTS (也称 LATS)蛋白酶体降解(proteasomal degradation）抑制细胞分裂，至少是部分抑制细胞分裂。已知WARTS是细胞质分裂(cytokinesis)所需的一种有丝分裂退出(mitotic exit)网络激酶。

利用RNAi沉默p16^INK4a ，抑制细胞老化，ROS-PKCδ信号途径下降。相反，在老化的人类双套纤维原细胞（diploid fibroblasts，生物通编者翻译）中，和RNAi沉默的的DNA结合蛋白-1（DP1，转录因子E2F的一种重要催化剂）细胞中，ROS-PKCδ信号途径上升。

总结这些结果，提示p16^INK4a －pRb途径通过抑制E2F的活性，引起细胞周期停滞，不仅阻止了DNA复制，而且通过促进合成锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,Mn-SOD)而产生ROS。此次研究人员关注的重点是p16^INK4a 在老化过程中的作用更重要的是，证明ROS有抑制肿瘤的作用，这有助于理解“抗氧化剂预防癌症”中的矛盾现象。

参考：
Akiko Takahashi, Naoko Ohtani, Kimi Yamakoshi, Shin-ichi Iida, Hidetoshi Tahara, Keiko Nakayama, Keiichi I. Nakayama, Toshinori Ide, Hideyuki Saya & Eiji Hara
Mitogenic signalling and the p16INK4a-Rb pathway cooperate to enforce irreversible cellular senescence
Nature Cell Biology 8, 1291-1297 (2006)
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Matthew R. Ramsey & Norman E. Sharpless
ROS as a tumour suppressor?
Nature Cell Biology 8, 1213-1215 (2006)
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Christian M Beausejour & Judith Campisi
Balancing regeneration and cancer
Nature 443, 404-405 (28 Sep 2006)
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（生物通记者 小粥）