先申明一下,我不是业界大牛,只是因为感兴趣所以读了不少这个方面的文章。所以我
说的话都不一定是对的。
看了一批文章,总结这个故事最make sense。修改下不准确的地方。加reference。
细胞在G2的时候,由于各种因素造成DNA损坏(过氧化,辐射,端粒太短,某些致癌基
因表达导致SSB或者DSB等),引起P53表达,P53表达引起P21表达,P21的水平高到一定
程度就会把cyclin B1关进细胞核不出来【Krenning 2014】,加上其他P21影响的其他
途径(cdk1(次要), RB(比前者重要), 等)导致细胞跳过M,直接进入G1【Ye
2013, Johmura 2014】或者某些别的致癌基因表达,虽然没有DNA损坏,但是只要引起
DDR,也可以导致细胞跳过M,直接进入G1。或者,强制引起P53表达,或者强制P21表达
,或者什么别的原因导致细胞跳过M,直接进入G1
【Krenning 2014, Johmura 2014, Sussman 2014】。这样的细胞是4倍体,如果继续细
胞周期则会先8倍体然后分裂;因为多个centrosome或者其他原因会导致细胞染色体数
目变化,癌变危险性大,所以有必要制止这样的细胞继续细胞周期【Sussman 2014】。
这里P16就上场了,它通过RB等途径把细胞限制在G1,不再进入S。这细胞就老化了。老
化的细胞有分泌变化自我标记,等着免疫系统来清除。人老了免疫系统变差,老化细胞
越积越多(这一步暂缺因果关系),各种组织和器官老化就都来了。
还有疑问的几步:
1. 看胚胎发育时候的老化细胞是不是4倍体。
2. 杀除老化细胞为什么不能延长老鼠生命,这个得进一步研究。
3. 为什么不直接自杀了事,还要等免疫系统清除。(更新:最新一期EMBO reports一篇
review文章专门谈了这个问题,标题是Senescence and apoptosis: dueling or
complementary cell fates?)
再更新:1988年sherwood一篇文章里面被人理解成老化细胞大部分是2倍体,这是
误读,仔细对比图3和图2可以得出结论老化细胞大部分是4倍体)
有人认为先有老化细胞在胚胎中的作用【cell的editor的话】,后有抗癌。我觉得也不
一定,理由是胚胎中的老化细胞作用是可以被替代的。
再加个speculation,P16的上游一直不是很清楚,一个可能的方向是看G1 phase
tetroploid细胞如何引起P16。比如三楼Viscount说的可能也有关。
发现有人虽然实验做得不错,故事却有问题。比如【Jacobs 2004】,他觉得P53和P16
是并行关系,可是他的实验结果也可以用1.串行关系2.incomplete inhibition by sh
来解释。还有【Mao 2012】,太相信G1 arrested diploid理论,但是其实验也符合G2
arrested tetroploid理论。
Jacobs 2004, significant role for P16ink4a in P53 independent telomere-
directed senescence
Johmura 2014, Necessry and Sufficient Role for a mitosis skip in senescence
induction
Krenning 2014, Transient Activation of p53 in G2 phase is sufficient to
induce senescence
Mao 2012, Replicatively senescent cells are arrested in G1 and G2 phases
Sussman 2014, Failure of cell cleavage induces senescence in tetraploid
primary cells
Ye 2013, Radiation-induced cellular senescence results from a slippage of
long-term G2 arrested cells into G1 phase
更早的reference就不加了,文章太多读不过来,看了些综述,选择性地读了些文章。