发布日期: 2025年01月21日
来源:AAAS
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我们都被告知在中午12点到下午3点之间要避免阳光直射,找阴凉处,涂防晒霜,戴上帽子。然而,我们大多数人都至少经历过一次晒伤。皮肤变红,感到刺激,需要冷却。
你可能也被告知晒伤会损害DNA。但哥本哈根大学和新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)负责一项新研究的研究人员解释说,这并不是全部事实。
“晒伤会破坏DNA,导致细胞死亡和炎症。教科书是这么说的。但在这项研究中,我们惊讶地发现,这是RNA受损的结果,而不是导致晒伤急性效应的DNA,”细胞和分子医学系助理教授Anna Constance Vind说,她是负责这项新研究的研究人员之一。
这项研究发表在《分子细胞》杂志上。
RNA与DNA相似,但DNA寿命较长,而RNA是一种更短暂的分子。一种被称为信使RNA (mRNA)的RNA,作为中间“信使”,携带来自DNA的信息来制造蛋白质——细胞成分的基本组成部分。
“DNA损伤很严重,因为突变会遗传给细胞的后代,RNA损伤一直在发生,不会导致永久性突变。因此,我们曾经认为,只要DNA完好无损,RNA就不那么重要。但事实上,对RNA的损害是首先触发紫外线辐射反应的,”Anna Constance Vind解释说。
这项新研究是在小鼠和人类皮肤细胞上进行的,目的是描述紫外线辐射对皮肤的影响以及造成这些损害的原因。研究人员发现,小鼠和人类细胞对紫外线辐射的皮肤反应相同。
这项新的研究表明,mRNA的损伤会触发核糖体(一种“读取”mRNA合成蛋白质的蛋白质复合物)的反应,这种反应是由一种名为ZAK-alpha的蛋白质精心策划的——即所谓的核毒素应激反应。这种反应可以被描述为细胞内的监视系统,它记录RNA损伤,导致炎症信号和免疫细胞的募集,然后导致皮肤炎症。
“我们发现,细胞暴露于紫外线辐射后的第一反应是RNA受损,这就是引发细胞死亡和皮肤炎症的原因。在暴露于紫外线辐射的小鼠中,我们发现了炎症和细胞死亡等反应,但是当我们去除ZAK基因时,这些反应消失了,这意味着ZAK在皮肤对紫外线引起的损伤的反应中起着关键作用。“
细胞和分子医学系Simon Bekker-Jense教授说:“所以你可以说,一切都取决于这一反应,它监测所有蛋白质翻译的发生。细胞对RNA损伤做出反应,意识到有些地方出了问题,这就是导致细胞死亡的原因。”
这项研究的结果改变了我们对晒伤和皮肤防御机制的理解:RNA损伤会引发更快、更有效的反应,保护皮肤免受进一步损伤。
“事实上,DNA并不能控制皮肤对紫外线辐射的最初反应,但其他东西可以控制皮肤对紫外线辐射的最初反应,而且这种反应更有效、更迅速,这是一种范式转变。”
我们需要了解RNA损伤的功能,因为从长远来看,它可能会改变我们预防和治疗晒伤的整个方法。
“许多炎症性皮肤病会因日晒而恶化。因此,了解我们的皮肤如何在细胞水平上对紫外线损伤作出反应,为某些慢性皮肤病的创新治疗打开了大门,”南洋理工大学李光前医学院南洋助理教授Franklin Zhong博士说。
“这种新知识把事情搞得天翻地覆。我认为大多数人把晒伤和DNA损伤联系在一起;这是既定的知识。但现在我们需要重写教科书,这将影响未来关于紫外线辐射对皮肤影响的研究,”Simon Bekker-Jensen总结道。
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