线粒体是大多数细胞中存在的微小结构，以其产生能量的机制而闻名。现在，研究人员发现了线粒体的新功能：当细胞暴露于压力或可能损害DNA的化学物质（例如化学疗法）时，它们会触发分子警报。此机制可能会导致新的癌症治疗方法，从而防止肿瘤对化学疗法产生抗药性。

线粒体是大多数细胞中存在的微小结构，以其产生能量的机制而闻名。现在，索尔克（Salk）研究人员发现了线粒体的新功能：当细胞暴露于压力或可能破坏DNA的化学物质（例如化学疗法）下时，它们会发出分子警报。该结果于2019年12月9日在线发表在《自然新陈代谢》（Nature Metabolism）上，该机制可能会导致新的癌症治疗方法，从而防止肿瘤对化疗产生耐药性。ohA科技有趣网

Salk细胞生物学实验室和奥黛丽·盖瑟（Audrey Geisel）生物医学科学系主任分子与生物学教授Gerald Shadel说：“线粒体是感知DNA压力的第一道防线。线粒体告诉细胞的其余部分，'嘿，我受到攻击，您可以更好地保护自己。'ohA科技有趣网

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细胞所需功能的大多数DNA都位于细胞核内从父母双方那里继承染色体中。但是线粒体各自包含自己的小DNA圈（称为线粒体DNA或mtDNA 信使dna），仅从母亲传给其后代。大多数细胞包含数百甚至数千个线粒体。ohA科技有趣网

Shadel实验室小组先前表明，细胞对不正确包装的mtDNA的反应类似于它们对入侵病毒的反应-通过将其从线粒体中释放出来并发起免疫反应来增强细胞的防御能力。ohA科技有趣网

在这项新的研究中，Shadel和他的同事着手更详细地研究通过将受损的mtDNA释放到细胞内部来激活哪些分子途径。他们寄居于称为干扰素刺激基因或ISG，这些基因通常被病毒激活。但是，在这种情况下，研究小组意识到，基因是病毒打开的ISG的特定子集。而且，经常发现这种ISG的相同子集在对DNA破坏剂（如强力霉素）对化学疗法产生耐药性的癌细胞中被激活。ohA科技有趣网

为了消灭癌症，多柔比星靶向核DNA。但是这项新研究发现，这种药物还会引起mtDNA的破坏和释放，进而激活ISG。该小组发现，这部分ISG有助于保护核DNA免受损害-从而导致对化疗药物的抵抗力增强。当Shadel和他的同事在黑素瘤癌细胞中诱导线粒体应激时，当它们在培养皿中甚至在小鼠中生长时，这些细胞对强力霉素（属于蒽环类（Anthracycline）抗生素，结构与道诺霉素 (Daunorubicin)相似，且与之同样能够对DNA发生嵌入作用。可用来治疗多种癌症。）的抵抗力就会增强，因为更高水平的ISG可以保护细胞的DNA。ohA科技有趣网

Shadel说：“也许线粒体DNA存在于每个细胞中的数如此之多，而其自身的DNA修复途径却较少，这一事实使它成为一种非常有效的DNA压力传感器。”ohA科技有趣网

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他指出，在大多数情况下，mtDNA更容易受到损害可能是一件好事-它像煤矿中的金丝雀一样保护健康的细胞。但是在癌细胞中，这意味着强力霉素（首先破坏mtDNA并引起分子警钟作用）在破坏癌细胞核DNA方面可能不太有效。ohA科技有趣网

沙德尔说：“它告诉我，如果可以预防线粒体DNA的损伤或在癌症治疗期间释放它，那么就可以预防这种形式的化疗耐药性。”ohA科技有趣网

他的小组正在计划未来的研究，确切地研究mtDNA如何被破坏和释放，以及细胞核中的ISG激活了哪些DNA修复途径来抵御损伤。ohA科技有趣网

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来源：Salk研究ohA科技有趣网