DNA氧化损伤和结直肠癌发病风险的相关研究
结直肠癌进展相关关键分子事件研究进展
doi:10.3971/j.issn.1000-8578.2023.22.1242结直肠癌进展相关关键分子事件研究进展周雄1,2,3,胡明1,2,3,蒋栋铭4,曹广文1,2,3,谭晓㛃1,2,3Research Progress of Key Molecular Events Related to Progression of Colorectal Cancer ZHOU Xiong1,2,3, HU Ming1,2,3, JIANG Dongming4, CAO Guangwen1,2,3, TAN Xiaojie1,2,31. Department of Epidemiology, Faculty of Naval Medicine, Naval Medical University, Shanghai 200433, China;2. Shanghai Key Laboratory of Medical Bioprotection, Shanghai 200433, China;3. Key Laboratory of Biological Defense, Ministry of Education, Shanghai 200433, China;4. Tongji University School of Medicine, Shanghai 200092, China CorrespondingAuthor:TANXiaojie,E-mail:******************.cnAbstract: The continuous development of high-throughput and single-cell sequencing technologies and the emergence of spatial transcriptome sequencing have allowed the continuous discovery of temporal and spatial molecular events in the progression of colorectal cancer (CRC) to better understand its mechanism of malignant progression. Genetic variations (mutation of APC and P53, etc.) and mismatch repair of DNA, post-transcriptional regulation, such as epigenetic alteration, and dynamic alteration of complex molecular networks have their own special molecules that play key roles. Drug resistance and metastasis in the late stage of CRC progression are closely related to these key molecular events. This article reviews the research progress and explores key molecular events in the malignant progression of CRC to provide scientific basis and ideas for elucidating the regulatory mechanism of CRC and evaluating its prognosis prediction and treatment. Key words: Colorectal cancer; Malignant progression; Genetic variation; Molecular eventsFunding: National Natural Science Foundation of China (No. 81672518); Shanghai Public Health System Construction Three-year Action Plan (No. GWV-10.1-XK17)Competing interests: The authors declare that they have no competing interests.摘 要:随着高通量及单细胞测序技术的不断发展,到空间转录组测序的出现,结直肠癌进展中时间和空间上的分子事件不断被发现,这使我们更好理解结直肠癌恶性进展的机制。
肿瘤标志物在结直肠癌诊断应用中的研究新进展
肿瘤标志物在结直肠癌诊断应用中的研究新进展结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是一种常见的消化系统恶性肿瘤,是世界各国人口健康的重要威胁之一。
根据世界卫生组织(WHO)的数据显示,结直肠癌是全球第三常见的癌症,每年有数以百万计的新病例发生。
而不幸的是,许多患者往往在癌症已经发展到晚期时才被确诊,这时候癌症所造成的病情已经相当严重,给患者的健康和生存带来了极大的威胁。
早期的诊断和治疗对结直肠癌患者的生存率和预后至关重要。
而肿瘤标志物的检测在结直肠癌的早期诊断和预后评估中具有非常重要的作用。
本文将介绍一些最新的研究进展,探讨肿瘤标志物在结直肠癌诊断应用中的新进展。
一、循环肿瘤DNA(ctDNA)循环肿瘤DNA是一种能够在患者的血液样本中检测到的肿瘤相关DNA片段。
在结直肠癌患者中,ctDNA可以用于疾病监测、治疗反应评估和预后预测。
最近的研究发现,ctDNA 的检测对于早期结直肠癌的诊断有着较高的敏感性和特异性,可以帮助医生更早地发现患者的病情,从而提高患者的生存率。
二、循环肿瘤细胞(CTC)循环肿瘤细胞是指从原发肿瘤中脱落的肿瘤细胞经血液循环而进入到体循环中的细胞。
CTC的检测可以通过对患者的外周血样本中的肿瘤细胞进行计数和分析,从而帮助医生评估患者的病情和预后。
近年来的研究发现,CTC的检测可以作为结直肠癌患者预后评估的重要指标,对预后不良的患者进行更加精准的治疗。
三、转录组学标志物转录组学是研究生物体在一定生长或发育状态下所有基因转录产物的总和,可以全面了解细胞在分子水平上的表达情况。
近年来的研究表明,转录组学分析可以在结直肠癌的早期诊断和疾病分类中发挥重要作用。
通过对结直肠癌组织样本进行转录组学分析,可以发现一些特异性的分子标志物,这些标志物可以帮助医生更早地发现患者的病情,并进行更加精准的治疗。
四、微生物组标志物近年来的研究表明,肠道微生物组在结直肠癌的发生和发展中扮演着重要的角色。
胆汁酸在结直肠癌发生发展过程中的研究进展
胆汁酸在结直肠癌发生发展过程中的研究进展一、胆汁酸合成、转运和代谢BAs 由胆固醇经经典和旁路两种生物合成途径在肝细胞中合成,可通过激活法尼醇X 受体( FXR) 、细胞表面G 蛋白耦联BA 受体1( TGR5) 和维生素D 受体( VDR) 等调节信号转导,发挥促进脂质乳化、吸收,调节能量代谢以及维持肠道稳态的作用。
约80% 的初级胆汁酸经经典途径合成,包括胆酸( CA) 和鹅去氧胆酸( CDCA) 。
20% 的初级胆汁酸由旁路途径合成,为CDCA。
在肠道内,部分初级胆汁酸转化为次级胆汁酸[脱氧胆酸( DCA) 和石胆酸( LCA) ]。
约95% 的BAs 经肠上皮细胞重吸收回到肝脏,随下次进食再次排出。
二、胆汁酸与CRC西式/高脂饮食可导致肠腔内BAs 水平升高。
以西式饮食喂养后小鼠结肠肿瘤数量增多,伴有细胞内BAs 稳态失调以及细胞增殖的激活。
胃肠道频繁且长期暴露于高浓度次级胆汁酸具有诱发CRC 的风险。
长期喂养DCA 的APCmin/ + 小鼠其肠道肿瘤多样性明显增加,腺瘤-癌进展过程加快。
BAs 具有洗涤剂作用,可改变膜脂双层的稳定性。
次级胆汁酸可通过DNA 氧化损伤、炎症反应、核因子( NF) -κB 激活等影响正常结肠上皮细胞的结构及功能。
肠道长期慢性损伤可触发代偿免疫反应,导致细胞增殖能力增强以及抗凋亡途径激活,从而促进细胞存活、有丝分裂增加及DNA 突变率增加,可能导致细胞向癌前状态转变,其被认为是肠道癌变的早期起始步骤。
不仅如此,BAs 还可通过多种机制增加结肠上皮细胞基因组不稳定性,包括有丝分裂的破坏( 导致非整倍体) 、纺锤体组装检查点的缺陷、DNA 氧化损伤、细胞周期G1、G2 期阻滞、中期板染色体排列不当、多极分裂等。
此外,次级胆汁酸还可激活蛋白激酶C( PKC) 以及促花生四烯酸释放,导致前列腺素和活性氧产生,从而诱导DNA 损伤及抑制DNA 修复酶,同时还可激活抑癌基因p53 的蛋白酶体降解,导致凋亡抵抗。
DNA损伤修复与大肠癌关系的研究进展
第20卷第5期OG o温D N A 损伤修复与大肠癌关系的研究进展常东’/王帆2/韩冰2(综述)/赵亚双2(审校)(1.哈尔滨医科大学附属第一医院,黑龙江哈尔滨150001;2.哈尔滨医科大学公共卫生学院,黑龙江哈尔滨150081)【摘要】大肠癌是人类恶性肿瘤之一,具有比较明确的遗传背景。
近年来的研究表明,患者D N A 的损伤修复与肿瘤的关系密切,本文综述D N A 的错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除修复等3种损伤修复机制与大肠癌相互关系的研究进展。
【关键词】错配修复;碱基切除修复;核苷酸切除修复;大肠癌中图分类号:R735.3+4文献标识码:A文章编号:1004—616X (2008)05—0415—03大肠癌(eol orec t al cancer ,C R C )在工业化国家中的四种最常见的癌症中居第二位。
近几年来,大肠癌在我国,特别是大城市有明显上升趋势。
大肠癌的发生是一个多因素、多步骤的过程,是机体的内因与环境的外因交互作用的结果。
多种物理或化学因素,诸如紫外线、电离辐射、化学诱变剂等可损伤细胞D N A ,当损伤得不到及时和有效的修复时,细胞将发生基因突变和癌变等严重后果。
研究表明,D N A 氧化损伤修复与个体癌症易感性密切相关。
目前已知哺乳类细胞存在3种D N A 损伤修复方式:即错配修复(m i s m at ched 聊)ai r ,M M R )、碱基切除修复(bas eexcis i on陀pai r ,B E R )和核苷酸切除修复(nucl eot i d e exci si on 嘲)ai r ,N E R )。
错配修复系统主要修复D N A 复制后的错配碱基;碱基切除修复则修复D N A 损伤;核苷酸切除修复系统主要修复致癌物、碱基加合物或紫外线引起的嘧啶二聚体,目前的研究结果尚未发现核苷酸切除修复机制与大肠癌的发病有关。
本文中我们主要对前两种与大肠癌相关的D N A 损伤修复机制分别进行阐述。
Chk1和p53在肿瘤细胞S期DNA损伤检查点中的复杂关系研究的开题报告
Chk1和p53在肿瘤细胞S期DNA损伤检查点中的复杂关系研究的开题报告研究背景DNA损伤是导致肿瘤发生的重要原因之一。
在S期DNA损伤检查点中,Chk1和p53两种蛋白质扮演着关键角色。
Chk1是一个重要的激酶,在DNA损伤发生后,能够磷酸化多个底物,从而激活细胞周期的检查点,阻止细胞进入有问题的S期。
与此同时,DNA损伤也会导致p53的活化,从而促进细胞凋亡、修复和细胞周期的阻滞。
然而,Chk1和p53在S期DNA损伤检查点中的作用还没有完全澄清,尤其是它们之间的相互作用和调节机制。
研究目的本研究旨在探究Chk1和p53在肿瘤细胞S期DNA损伤检查点中的复杂关系。
具体研究目的包括:1. 确定Chk1和p53在S期DNA损伤检查点中的相互作用关系。
2. 探究Chk1和p53在S期DNA损伤检查点的调控机制。
3. 研究Chk1和p53在肿瘤细胞中的表达模式及其与肿瘤发生的关系。
研究内容本研究将从以下几个方面展开:1. 针对Chk1和p53在S期DNA损伤检查点中的相互作用,我们将通过免疫共沉淀和荧光共定位实验来探究它们之间的相互作用关系。
2. 针对Chk1和p53在S期DNA损伤检查点的调控机制,我们将对Chk1和p53的下游底物进行筛选,并研究它们在细胞周期中的表达模式及功能。
3. 针对Chk1和p53在肿瘤细胞中的表达模式及其与肿瘤发生的关系,我们将在大量肿瘤标本中检测Chk1和p53的表达水平,并分析其与肿瘤发生的相关性。
研究意义本研究的意义在于深入理解Chk1和p53在S期DNA损伤检查点中的作用、相互作用和调控机制,揭示它们之间在肿瘤发生过程中的复杂关系,为肿瘤治疗提供新的靶点和方法。
肠道菌群失调与结直肠癌关系的研究进展
现代消化及介入诊疗 2021年第26卷第4期ModernDigestion&Intervention2021牞Vol.26牞No.4·综述·肠道菌群失调与结直肠癌关系的研究进展孙中,艾江 【提要】 结直肠癌(CRC)是发生在人体下消化道结肠或直肠的恶性肿瘤。
在世界范围内,其发病率和死亡率均位居癌症的前三位,对人类健康构成巨大威胁。
CRC病因研究指出饮食、遗传、炎症等因素与其发病密切相关,近年来众多研究表明肠道菌群失衡在CRC的发生中可能发挥着重要作用,其可能通过肠道细菌对肠道上皮细胞DNA直接造成损伤、诱发肠管慢性炎症反应、干扰免疫反应信号通路诱导炎症因子释放或产生有毒代谢产物,影响CRC患者化疗药物疗效等作用促进肿瘤的发生。
肠道菌群失调促进CRC发生具体的作用机制尚未完全阐明。
本文通过查阅近几年相关文献并总结,就肠道菌群失调在结直肠癌发生和发展中的相关作用及机制进行综述。
【关键词】 结直肠癌;肠道菌群失调;炎症因子;细菌毒性代谢产物;细菌相关酶;肿瘤化疗中图分类号:R735.3;R574 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-2159.2021.04.029作者单位:157011牡丹江医学院附属红旗医院消化内科通信作者:艾江,E mail:aijiang1973@126.com 肠道中有数以亿计的微生物,其中99%是细菌,肠道菌群参与宿主的能量代谢过程和调节免疫功能,并在其中发挥重要作用。
肠道菌群微生态失衡对肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝、炎症性肠病、相关肿瘤的发展具有促进作用[1-4]。
相关研究指出,肠道菌群失调可能在结直肠癌(colorectalcancer,CRC)的发展中起重要作用[5]。
本文通过查阅近几年相关文献并总结,就肠道菌群失调在CRC发生和发展中的相关作用及其机制进行综述。
1 肠道菌群概述1.1 肠道菌群的分布特点及生理作用人体内的众多微生物大部分存在于消化道中,尤其是下消化道。
氧化应激反应与肿瘤相关机制研究
氧化应激反应与肿瘤相关机制研究肿瘤是一种常见的严重疾病,对人类健康和生命造成了巨大的威胁。
近年来,科学家们在研究肿瘤的发病机制上取得了一定的进展。
其中,氧化应激反应被认为在肿瘤的发生和发展中起着重要作用。
本文将通过对氧化应激反应与肿瘤相关机制的研究进行探讨,以期增加大家对肿瘤治疗的认知和理解。
一、氧化应激反应的定义及机制氧化应激是指机体内外环境因素对细胞产生反应时,氧离子(O2)与自由基(如羟自由基、过氧化氢、超氧阴离子等)在细胞内产生的反应。
氧化应激过程中的自由基包括氧离子,羟基自由基和一氧化氮等等。
这些自由基进入细胞后,通过反应分解分子结构,或结合蛋白质产生氧化损伤,从而导致细胞死亡或异常增生。
氧化应激会导致一系列细胞损伤,包括DNA脱氧核糖核酸损伤、质膜脂质氧化、蛋白质氧化和细胞色素氧化等。
在细胞内,有一系列酶负责清除过剩的自由基,维持氧化还原平衡,维护细胞内稳态。
当环境因素诱导细胞氧化应激反应,自由基清除酶的功能难以抵挡过量自由基产生的影响,使细胞受损。
二、氧化应激与肿瘤的关系氧化应激在肿瘤体内也发挥着关键作用。
实验证明,肿瘤细胞氧化应激与正常细胞相比具有显著的差异。
肿瘤细胞的OXPHOS 呼吸链增强、线粒体超量、线粒体DNA损伤等都是氧化应激的表现。
而且,肿瘤胞具有更高的DNA脱氧核苷酸修复速度、增强的抗氧化能力、调节自由基产生的能力等,这些能力都能够帮助肿瘤细胞化解氧化应激反应引起的损伤和死亡,具有更强的生存和抗逆能力。
此外,许多实验表明氧化应激在肿瘤的发生和发展过程中起着非常重要的作用。
肿瘤细胞在环境压力下会表达一些具有强氧化应激能力的基因,从而导致氧化应激的加剧。
这些基因通常与细胞增殖、凋亡、分化、DNA损伤反应等密切相关,在肿瘤细胞的形成、转移、侵袭以及其它生物学过程中扮演了重要的角色。
三、氧化应激在肿瘤治疗中的应用氧化应激在肿瘤治疗中可以起到积极的作用。
一些针对氧化应激的药物已经被用于肿瘤临床治疗。
肝癌发生机制的研究进展
肝癌发生机制的研究进展肝癌一直以来都是世界范围内一个重要的问题,而中国也是肝癌高发国家之一。
长期以来,科学家和医学界人士一直在研究肝癌的发生机制,希望能够找到更好的治疗方式和预防方法。
本文将根据目前已经发布的许多最新研究成果,来介绍肝癌发生机制的研究进展。
一、基因突变与肝癌肝癌的发生和发展与基因突变有密切的关系。
这些基因突变可以发生在多个重要的信号通路中,如细胞周期、细胞凋亡、DNA修复等通路中。
基因突变导致了部分肝细胞的DNA损伤,使得它们失去了正常的生长控制机制并逐渐演化为恶性,最终发生肝癌。
在近年来的相关研究中,科学家发现了一些与肝癌相关的基因。
例如,TP53基因通常能够保护人体的DNA不受到突变的影响,但是当这个基因发生突变时,它的受损形式就会促进肝癌的发生。
此外,一些研究人员还发现了和肝癌发生密切相关的其他基因突变,例如KRAS、BRAF和PTEN等。
二、DNA甲基化与肝癌除了基因突变之外,DNA甲基化也是致癌过程中的一个重要环节。
DNA甲基化是一种在DNA上修饰基团的过程,其功能是通过给DNA添加一些甲基标记,来对生物调节进行控制。
不过,当肝细胞中的一些基因区域的DNA甲基化出现了异常,就可能使得这些区域失去功能,促进肝癌的发生。
因此,近年来,科学家们也在研究如何干预DNA甲基化,以及如何阻止异常DNA甲基化导致肝癌的发生。
相关领域的研究表明,一些糖皮质激素、顺铂以及某些维生素等,都可能对这个过程产生一定的影响。
三、微环境因素与肝癌肝癌发生和发展的过程并不只是细胞本身内部的变化,还受到一些外部因素的影响,如微环境因素。
微环境包括肝细胞周围的环境、免疫细胞及其分泌的因子、炎症反应等。
这些因素可以共同促进肝癌的发生。
在相关的研究领域中,有一些已经证实的环境因素可以增加肝癌发生的风险,例如慢性肝炎、酗酒等。
这些因素会影响细胞的生长和DNA修复机制,从而促进肝癌的发生。
此外,微环境中的细胞因子也是肝癌发展的重要因素之一。
DNA损伤修复机制及其与癌症关系探讨
DNA损伤修复机制及其与癌症关系探讨DNA损伤是指DNA分子中发生的结构和序列的改变,是导致细胞突变和癌症发生的重要原因。
为了维护基因组的稳定性和完整性,细胞拥有多个损伤修复机制来修复DNA损伤。
然而,当这些修复机制失效或受损时,会导致细胞遭受更严重的DNA损伤,增加患癌的风险。
本文将讨论DNA损伤修复机制的类型及其与癌症的关系。
细胞内DNA损伤的修复主要通过两个主要机制:错配修复系统(Mismatch Repair, MMR)和修复复合物形成机制(Nucleotide Excision Repair, NER)。
MMR系统主要参与修复DNA的碱基配对错误,维持基因组的稳定性和遗传信息的准确性。
当MMR失效时,细胞容易出现突变,进而导致癌症的发生。
NER系统主要修复由环境因素引起的DNA损伤,如紫外线照射和化学物质暴露引起的DNA损伤。
NER修复过程包括损伤的辨识、核苷酸切除、缺口填充和黏合等步骤。
但是,某些致癌物质如烟草中的多环芳烃和阳离子与DNA结合后形成的DNA加合物等,会与NER系统的功能相互作用,降低NER系统的修复效率,从而导致DNA损伤无法得到及时修复,增加了细胞突变和癌症发生的风险。
此外,细胞还具有其他重要的DNA损伤修复机制。
例如,双链断裂修复(Double-strand Break Repair, DSB)是修复DNA链上的双链断裂所需的复杂机制。
DSB的修复通过两个主要途径进行:非同源末端连接(Nonhomologous End Joining, NHEJ)和同源重组修复(Homologous Recombination Repair, HRR)。
非同源末端连接主要是在两个断裂的DNA链末端之间进行嫁接,完成断裂的修复,尽管这种修复方式具有高度灵活性,但也容易导致突变。
同源重组修复则是通过使用同源染色质上相同或相似的序列作为模板,将失去的DNA片段复制到受损DNA上,以实现断裂的修复。
氧化应激和氧化应激相关疾病的研究
氧化应激和氧化应激相关疾病的研究氧化应激是指人体内所产生的一种反应,它会导致一系列的氧化损伤,包括蛋白质、脂质和 DNA 的损伤以及细胞凋亡等。
例如,与循环系统相关的疾病、神经系统失调、癌症等都与氧化应激有关。
只有在自由基的吞噬和机体的清除作用之间保持动态平衡的情况下,才有可能有效的维持细胞的正常功能、修复损伤和向外界抵御环境压力的能力。
氧化应激如何产生?氧化应激是因为人体内自由基的数量超过了体内清除自由基的能力,因此导致了氧化应激的产生。
自由基是指带有不成对电子的分子或原子,它们会与其他分子或原子进行反应,从而导致一系列损伤。
一些因素如辐射、空气污染、化学物质、某些药物以及不良的生活方式等都会导致自由基的产生。
氧化应激相关疾病·心脑血管疾病心脑血管疾病如高血压、动脉粥样硬化、冠心病等都与氧化应激密切相关。
我们的血液中的氧气可以促进 LDL(低密度脂蛋白)氧化,从而形成氧化 LDL,这是血管损伤的主要原因。
氧化 LDL 会引起内皮细胞的损伤和炎症,还会吸引白细胞进入血管壁,形成粥样硬化的基础,从而威胁到心脑血管疾病的健康。
·糖尿病糖尿病是一种需要控制的常见疾病,氧化应激也是其发生和发展的一个重要因素。
糖尿病患者的高血糖会导致氧化应激、蛋白质的糖化和 ATP 产生的减少等,从而导致胰岛细胞的氧化应激损伤、胰岛细胞功能减退以及神经病变。
在糖尿病患者中,细胞外基质(包括胶原蛋白)也受到糖化和氧化应激损伤,从而导致了各种并发症的发生。
·炎症性疾病炎症性疾病如哮喘、类风湿关节炎、普通感冒等都与氧化应激有关。
氧化应激和炎症可能是在某些情况下相互作用和相互促进的。
例如,炎症和白细胞趋化因子的释放会引起冠状动脉内膜发生氧化损伤,从而导致冠状动脉疾病的加重。
预防和治疗氧化应激相关疾病预防和治疗氧化应激相关疾病的原则是控制自由基的产生和加强人体自身对自由基的清除作用。
这些措施包括健康的生活方式、营养和保健等。
浅论p53与结肠直肠癌的发生、转移、治疗与预后及筛查关系的研究现状
浅论p53与结肠直肠癌的发生、转移、治疗与预后及筛查关系的研究现状【摘要】 p53是目前公认的重要抑癌基因,在大肠癌中表达率较高,与大肠癌的发生发展等各方面关系密切。
本文阐述了p53与大肠癌发生转移、治疗、预后和筛查关系的研究现状。
【关键词】 p53;大肠癌结肠直肠癌是较常见和危害性较大的恶性肿瘤之一,其发生发展和转归等是多基因参与、多因素影响的复杂过程。
目前,国内外学者在大肠癌的研究方面做了大量工作,并达成不少共识,但仍存在许多有待探讨的问题。
随着分子实验技术的普及,从分子水平上系统地研究大肠癌,已成为研究的热点。
至今已发现众多基因的异常表达与大肠癌关系密切,其中p53表达与大肠癌关系密切且研究颇多,本文就此做一综述。
1 p53概况人类p53基因长度为20303碱基对,定位于染色体,由11个外显子和10个内含子组成[1]。
转录成 mRNA,编码由393个氨基酸组成,是分子量为53KD的核酸蛋白。
1979年,Linzer和Levine用SV40抗T抗体的联合免疫沉淀法从SV40转化的细胞提取物中发现一种与T抗原存在的蛋白质,因其分子量为53KD,故名P53。
此后,在各种病毒、化学诱导剂等因素引起的肿瘤中常发现有P53蛋白异常表达,故p53基因一度被认为是癌基因。
但在随后研究细胞转化时发现体内正常存在的p53基因即野生型p53有抑制细胞癌变作用,而发生突变后的p53基因即突变型p53则有促进细胞癌转化作用,从而确认野生型p53基因是抗癌基因。
对其认识经历了肿瘤抗原、癌基因和抗癌基因三个阶段。
由于野生型P53蛋白的半衰期短,免疫组化难以检测到,而突变型P53蛋白因其空间构象改变,半衰期延长,用免疫组化法可检出,因此,当组织中检测到P53蛋白的高表达,则认为有p53基因的突变[2]。
在约50%人类肿瘤中可发现有p53基因的突变,且见于多种类型的肿瘤细胞中[]。
2 p53与大肠癌2.1 p53与大肠癌发生发展早期Vogelstein[5]综合以往的报道,认为大肠癌发生的一般模式为:正常上皮增生性上皮腺瘤腺瘤癌变腺癌。
DNA损伤与肿瘤发生的关系
DNA损伤与肿瘤发生的关系DNA损伤是指DNA分子结构遭受到物理、化学或生物学因素的直接或间接破坏的过程,它对于肿瘤发生起着重要作用。
本文将探讨DNA损伤与肿瘤发生的关系,并分析不同类型的DNA损伤对肿瘤发生的影响。
1. DNA损伤引发突变DNA是生物体内存储遗传信息的分子,而DNA损伤会导致DNA序列的改变,从而引发突变。
突变是指DNA序列发生改变,可能导致基因功能的改变。
一旦突变发生在肿瘤抑制基因或修复基因中,就可能失去对肿瘤细胞的抑制作用,从而促进肿瘤的形成。
2. 常见的DNA损伤类型2.1 化学物质引发的DNA损伤一些化学物质如致癌物、烟草中的化学成分和环境中的有害物质,都可以引起DNA的损伤。
这些化学物质可能通过与DNA直接结合,干扰DNA的复制和修复,或者改变DNA的三维结构,导致DNA损伤。
2.2 辐射引发的DNA损伤电离辐射(如X射线、γ射线)和紫外线都可以直接或间接地引起DNA的损伤。
电离辐射能够在细胞内产生高能离子,导致DNA链断裂、碱基损伤和突变。
紫外线主要引起DNA中嘌呤碱(如腺嘌呤和鸟嘌呤)的共价键形成,导致DNA链断裂和突变。
2.3 氧化损伤氧化损伤是指细胞内高活性氧生成物(如过氧化氢和超氧阴离子)对DNA造成的损伤。
这些氧化物能够引起DNA碱基的氧化、DNA链断裂和DNA序列的改变。
3. DNA损伤修复与肿瘤形成DNA损伤修复是维持基因组稳定性的关键机制。
细胞通过启动DNA损伤应答途径,包括DNA修复、细胞周期阻滞、细胞凋亡等来保护DNA的完整性。
然而,当细胞的DNA修复功能受损时,DNA损伤修复能力会下降,增加了细胞遭受到进一步致命性DNA损伤的风险。
这种损伤积累可能导致基因突变和染色体异常,从而促进肿瘤的形成。
4. DNA修复基因突变与肿瘤易感性DNA修复基因突变是导致肿瘤形成的主要原因之一。
一些遗传性DNA修复基因突变如BRCA1、BRCA2和Lynch综合征相关基因突变,与肿瘤的易感性密切相关。
氧化应激在炎症性肠病和结肠炎相关结直肠癌疾病中的研究进展
氧化应激在炎症性肠病和结肠炎相关结直肠癌疾病中的研究进
展
李杰;谢海玲;李昭辉;刘子豪;徐晓平;彭娅
【期刊名称】《胃肠病学和肝病学杂志》
【年(卷),期】2022(31)7
【摘要】氧化应激是近年来基础与临床研究的热点,其被认为与许多人类疾病有关,包括糖尿病肾病、心血管病变、肝纤维化、胃肠道疾病、神经退行性病变、癌症等。
研究发现,在炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)及结肠炎相关结直肠
癌(colitis associated colorectal cancer,CAC)的发病过程中,患者体内存在以氧化还原失衡为特征的“氧化应激”。
本文旨在阐明氧化应激在促进IBD及CAC发生过程中的作用,并强调抗氧化剂的潜在保护作用,抗氧化剂在预防IBD及CAC的研
究中具有重要意义,期望能为以后探索其临床应用价值提供参考。
【总页数】5页(P836-840)
【作者】李杰;谢海玲;李昭辉;刘子豪;徐晓平;彭娅
【作者单位】湖南师范大学附属第一医院/湖南省人民医院消化内科
【正文语种】中文
【中图分类】R574.62;R735.3
【相关文献】
1.炎症性肠病相关结直肠癌的研究进展
2.肠黏膜组织内神经递质和基质细胞参与炎症性肠病发生——溃疡性结肠炎相关结直肠癌变机制研究进展
3.EMT与炎症性肠
病和结肠炎相关性结直肠癌的研究进展4.5-ASA在炎症性肠病相关结直肠癌中的化学预防作用
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结直肠癌遗传变异相关基因初步鉴定报告
结直肠癌遗传变异相关基因初步鉴定报告结直肠癌是一种常见的恶性肿瘤,遗传变异被认为是导致该疾病发生的主要原因之一。
为了进一步了解结直肠癌遗传变异的相关基因,我们进行了初步的鉴定研究。
本报告将对我们的研究结果进行介绍。
在本次研究中,我们选取了一组结直肠癌患者和一组健康对照组。
通过对这些样本进行次代测序,我们获得了大量的遗传信息。
我们首先对这些数据进行了质量控制和预处理,确保了数据的可靠性。
随后,我们将数据与已知的遗传变异数据库进行比对。
我们鉴定出了一系列与结直肠癌遗传变异相关的基因。
这些基因可以被进一步分为两类:致病基因和易感基因。
在致病基因方面,我们发现突变状态频率较高的基因包括APC、KRAS、TP53和SMAD4。
这些基因的突变状态已经在许多研究中与结直肠癌的发生和发展密切相关。
其中,APC基因突变是结直肠癌最为常见的突变类型之一,这一结果与现有的研究结果一致。
此外,KRAS、TP53和SMAD4基因的突变也与结直肠癌的预后和治疗反应有关。
在易感基因方面,我们发现了一些可能与结直肠癌易感性相关的基因。
这些基因包括MLH1、MSH2、MSH6和PMS2等。
这些基因的突变可能会增加个体患结直肠癌的风险。
我们的结果与现有的遗传流行病学研究一致,进一步证实了这些基因在结直肠癌发生中的重要作用。
除了上述已知的致病基因和易感基因,我们还发现了一些新的潜在相关基因。
这些基因还需进一步的研究来验证它们与结直肠癌之间的关联。
我们相信,在未来的研究中,这些新的基因有望为我们揭示结直肠癌的发病机制和治疗靶点提供新的线索。
总结起来,我们通过对结直肠癌患者和健康对照组的遗传数据进行初步鉴定,发现了一系列与结直肠癌遗传变异相关的基因。
这些基因可以被进一步分为致病基因和易感基因。
在致病基因方面,我们鉴定出了APC、KRAS、TP53和SMAD4等已知的重要基因。
在易感基因方面,我们发现了MLH1、MSH2、MSH6和PMS2等可能增加结直肠癌风险的基因。
DNA损伤修复通路的研究进展
DNA损伤修复通路的研究进展DNA是人类基因信息保存的重要物质,它无时不刻地暴露在外界的各种有害因素之下,如紫外线、放射线、污染物等,都有可能导致DNA分子结构上的损伤,而这些损伤往往会导致细胞的DNA改变,进而导致癌症或者致死性的遗传病等严重后果。
因此,我们今天就来探讨一下DNA损伤修复通路方面的研究进展。
DNA双链断裂(DSB)和单链断裂(SSB)是两种最常见和最严重的DNA损伤形式,它们会导致细胞凋亡、突变、癌变等一系列严重后果。
为了维持DNA的完整性,细胞拥有多条修复通路,如同我们的警察系统会分为刑事、治安等多个部门来维护社会安全一样,每个修复通路都有不同的特点和作用。
接下来,我们将从三个方向,即DSB、SSB和DNA氧化损伤,来探讨DNA损伤修复通路方面的研究进展。
DSB修复通路DSB是一种严重的DNA损伤,需要尽快修复,否则会引起致死性的后果。
目前,研究发现有两种主要的DSB修复通路:非同源末端连接(NHEJ)和同源重组修复(HR)。
NHEJ和HR是两种有代价的修复通路,它们的应用受到DNA断裂的情况和某些生物学特征的制约。
在过去的几十年里,人们已经对这两种DSB修复通路进行了深入的研究。
例如,研究发现,同源重组修复路径可以设计出基因载体,从而使疾病和基因编辑变得更为便捷。
此外,在同源重组修复通路中,很多蛋白质只出现在特殊情况下,比如转录抑制、DNA损伤等,这为研究核酸生物学和药物开发提供了一个很好的机会。
SSB修复通路SSB是DNA另一种严重的损伤形式,同样需要拥有正常的修复通路来保证细胞健康。
SSB修复通路包括两种方式:单个残基修复和核苷酸修复。
SSB同样可以诱导基因突变和肿瘤相关基因突变,同时肝细胞甚至可以通过SSB发生摧毁性凋亡,导致肝癌的不稳定性。
DNA氧化损伤修复通路DNA氧化损伤是由于生活环境污染来源的异氧化加成引起的,例如紫外线、氧化剂和汽车排放物等。
这种氧化损伤会导致DNA分子中含有大量的氧化物,而导致遗传材料不稳定,这些问题可能诱导基因突变、细胞死亡和千千万万的疾病。
2023-2024学年山东省聊城市高三上学期期末生物试题
2023-2024学年山东省聊城市高三上学期期末生物试题1.过氧化物酶体是真核生物的单层膜细胞器,其形态类似于溶酶体,不含DNA、RNA,其蛋白质来源更类似于线粒体、叶绿体。
过氧化物酶体中含有丰富的脱氢酶,一般直接使用氧气作为氧化剂氧化有机物,其标志酶是过氧化氢酶。
下列说法正确的是()A.乳酸菌的过氧化物酶体可以避免氧气对其的毒害B.过氧化物酶体中的过氧化氢酶在高尔基体上合成C.细胞分化可能会丢失过氧化物酶体D.线粒体内膜是神经细胞利用氧气的唯一场所2.在有氧呼吸第三阶段,线粒体内膜上发生多次电子传递过程,最终将电子传递给氧气,该过程释放的能量推动氢离子从线粒体基质运动到内外膜间隙,其经特定结构回到线粒体基质的过程会推动ATP的合成。
通常每消耗1原子的氧,可以合成1.5—2.5个ATP,即磷氧比(P/O)为1.5—2.5。
大肠杆菌在没有氧气时,可以使用环境中的硝酸根等氧化性物质接受电子维持呼吸。
下列说法正确的是()A.氧气夺取的电子来自NADHB.氢离子从间隙回到内膜以内的过程是主动运输C.2,4-二硝基苯酚曾被用于减肥药物,它可以介导氢离子的跨膜运动,可以使线粒体的磷氧比突增D.大肠杆菌依赖硝酸根的呼吸过程,产能效率高于产生酒精的无氧呼吸3.如图是人体内铁的运输、代谢过程图解,其中转铁蛋白Tf在血液中运输铁离子,被组织细胞特异性识别并胞吞,随后Tf返还到内环境,Fe2+在细胞内被代谢利用或形成铁蛋白。
肠粘膜上皮、普通组织细胞等均表达Fe2+转运通道FP1。
肝脏分泌铁调素(一种多肽激素),可以抑制FP1的功能,从而调节铁的吸收和代谢。
急性肾损伤(AKI)若伴随脓毒症,可导致铁调素分泌量病理性上升,造成炎症性贫血。
下列说法错误的是()A.Fe 2+通过FP1的运输方式为协助扩散,Fe 2+通过FP1时不需要与其结合B.Tf受体(TfR)失活会导致急性肾损伤C.Tf的循环需要细胞骨架的参与D.发生炎症性贫血时,血液中铁蛋白含量升高4. PTPN4基因的表达活性与结直肠癌的生长密切相关。
DDR1对结直肠癌疾病演进的影响及对能量代谢重编程的作用分子机制研究
DDR1对结直肠癌疾病演进的影响及对能量代谢重编程的作用分子机制研究DDR1对结直肠癌疾病演进的影响及对能量代谢重编程的作用分子机制研究结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是一种常见的消化道恶性肿瘤,具有高发病率和致死率的特点。
虽然在治疗策略和技术上有了显著的进展,但结直肠癌的治疗仍然面临着巨大的挑战。
因此,深入了解结直肠癌的发病机制和疾病演进过程对于寻找新的治疗靶点和策略具有重要意义。
DNA损伤响应(DNA damage response,DDR)是一种重要的细胞保护机制,能够感知和修复DNA损伤,维护基因组的完整性和稳定性。
DDR是通过一系列复杂的信号通路和分子机制来实现的,其中包括细胞周期调节、DNA修复和细胞凋亡等过程。
最近的研究表明,DDR在肿瘤的发生和发展中起着重要作用。
DDR1(discoidin domain receptor 1)是膜结合型酪氨酸激酶受体家族的一员,广泛表达于多种细胞类型中,包括结直肠癌细胞。
研究发现,DDR1的表达水平与结直肠癌的发生和发展密切相关。
在结直肠癌细胞中,DDR1的激活可以通过调节多个信号通路来促进细胞增殖、侵袭和转移。
此外,DDR1还能够抑制DNA损伤修复机制,导致肿瘤细胞的易感性增加。
能量代谢重编程是癌症细胞生存和增殖的重要特征之一。
正常细胞通过有氧氧化代谢将葡萄糖转化为二氧化碳和水,以产生能量供细胞使用。
而癌细胞则通过无氧糖酵解来产生能量,即所谓的“战争堡垒效应”。
最近的研究发现,DDR1与能量代谢重编程之间存在着密切联系。
DDR1的激活可以促进细胞对葡萄糖的摄取和利用,并调节与能量代谢相关的信号通路。
这些信号通路包括PI3K/AKT/mTOR通路、AMPK通路和转录因子HIF-1α等。
通过这些信号通路的调控,DDR1能够促进癌细胞的生存、增殖和转移。
除了影响细胞的增殖和能量代谢,DDR1还能够通过影响肿瘤微环境来促进结直肠癌的发展。
抑癌基因ARID1A的研究进展
抑癌基因ARID1A的研究进展张莹;吴迪;王潞;朱益平【摘要】DNA损伤修复缺陷可导致基因突变,进而诱发癌变.DNA损伤后可以通过染色质重塑复合物引起染色质结构改变,从而帮助损伤的DNA进行修复.SWI/SNF 是已知的一种重要的染色质重塑复合物,ARID1A作为该复合物中的一个亚基,是肿瘤抑制因子,在各种肿瘤中存在突变或缺失.对ARID1A的肿瘤抑制作用机制的深入研究,有利于对癌症发生发展机制的深入了解,以期为癌症治疗提供新的靶点.本文对ARID1A的基本特征、在各种癌症中的作用机制,及其生物学作用等进行了综述.【期刊名称】《沈阳医学院学报》【年(卷),期】2019(021)001【总页数】6页(P69-74)【关键词】ARID1A;SWI/SNF;抑癌基因【作者】张莹;吴迪;王潞;朱益平【作者单位】皖南医学院研究生学院,安徽芜湖 241002;皖南医学院研究生学院,安徽芜湖 241002;皖南医学院弋矶山医院肿瘤科;皖南医学院弋矶山医院肿瘤科【正文语种】中文【中图分类】R730.2在真核细胞中,DNA损伤修复能力的缺陷可导致基因突变,进而诱发癌变。
染色质重塑在DNA转录、复制、损伤修复中发挥重要作用。
SWI/SNF是重要的染色质重塑复合物,ARID1A是SWI/SNF的核心亚基,其在癌细胞中具有较高的突变率,是一种肿瘤抑制因子[1]。
本文对ARID1A在多种癌症中的作用机制进行了综述。
1 ARID1A的基本特征1.1 SWI/SNF染色质重塑复合物在DNA复制、重组、修复及转录等过程中,染色质的包装及相应DNA分子发生改变,称为染色质重塑。
ATP依赖染色质重塑复合物和组蛋白共价修饰复合物一起参与染色质重塑,共同调控染色质的结构及基因表达[2]。
ATP依赖染色质重塑复合物有SWI/SNF、ISWI、Mi-2(染色质重塑和脱乙酰酶复合物)等[3]。
SWI/SNF复合物的成分在19.6%的人类癌症中突变[4]。
人类和动物肿瘤中DNA损伤修复的关键基因分析
人类和动物肿瘤中DNA损伤修复的关键基因分析DNA是所有生命体的基础,它是一种相当原始的分子,它的功能是完成指导细胞代谢的遗传信息。
DNA的结构非常特殊,它是由四种氮嘌呤碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、鳕嘌呤)组成的。
然而,由于种种原因,人体和动物的DNA会受到不同类型的损伤。
损伤后的DNA需要被修复以保持正常的遗传信息和生命活动的成功进行。
在损伤修复过程中,很多基因都会扮演着非常重要的角色。
这篇文章将介绍一些关键的基因,它们与人类和动物肿瘤中的DNA损伤修复密切相关。
一、ATM基因ATM基因是调控人类、哺乳动物细胞凋亡和DNA损伤反应的关键基因之一。
ATM (Ataxia-telangiectasia mutated)基因遗传缺陷会导致先天性遗传病---共济失调-毛细血管扩张(AT)症,这是一种不可逆转的神经系统退化性疾病。
由于ATM基因的缺失,人体细胞无法修复特定类型的DNA损伤。
ATM基因的作用不仅限于DNA损伤反应和凋亡调控。
最近的研究表明,ATM基因介导了细胞生成氧化应激信号,这也暗示了ATM基因在抗氧化和细胞代谢功能中的重要性。
二、p53基因p53基因是人类和动物中最重要的DNA损伤反应基因之一。
p53遗传损失或突变异常会导致癌症靶标基因发生癌变。
相反,p53的有效活化被证明对抗肿瘤有重要的作用。
p53基因在DNA损伤和其他细胞压力情况下能被激活,从而引发一系列的细胞修复和凋亡反应。
p53的作用机制相当复杂,其通过促进细胞凋亡或引导细胞适应性改变来维持初始点并控制细胞癌变。
三、BRCA1和BRCA2基因BRCA1和BRCA2基因是一对与乳腺癌和卵巢癌三体性(双重遗传和一次获得性遗传)有关的重要基因。
BRCA1和BRCA2基因对于DNA修复和细胞凋亡有非常重要的作用。
这两个基因都可以通过协助细胞接受DNA损伤,通过一系列蛋白质相互作用和转录调控进而启动DNA修复的过程。
同时,BRCA1和BRCA2也可以调节细胞凋亡过程。
结直肠癌相关的原癌基因和抑癌基因研究现状及进展
结直肠癌相关的原癌基因和抑癌基因研究现状及进展马偲程; 武丽萍; 赵华文; 张定林; 贺建; 舒为群; 周紫垣【期刊名称】《《河北医药》》【年(卷),期】2019(041)014【总页数】6页(P2210-2215)【关键词】结直肠癌; 原癌基因; 抑癌基因【作者】马偲程; 武丽萍; 赵华文; 张定林; 贺建; 舒为群; 周紫垣【作者单位】400038 重庆市陆军军医大学基础医学院学员四大队; 400038 重庆市陆军军医大学基础医学院化学教研室; 400038 重庆市陆军军医大学学军事预防医学院环境卫生学教研室【正文语种】中文【中图分类】R753.3结直肠癌是一种在世界范围内常见的严重危害人类健康的恶性肿瘤,其发病率和病死率一直居高不下,且仍在逐年上升。
结直肠癌种类繁多,根据是否存在遗传背景,可将结直肠癌分为散发性和遗传性两大类,而绝大多数属于前者。
目前研究发现,结直肠癌发生发展的主要分子机制有:DNA损伤修复功能缺失、原癌基因及抑癌基因突变、微卫星不稳定、端粒酶过表达、信号转导紊乱等[1]。
结直肠癌的发病机制复杂,本文主要关注原癌基因的异常活化和抑癌基因的突变失活方面的研究现状及进展。
随着分子生物学的不断深入发展,研究原癌基因、抑癌基因及其相关信号通路与结直肠癌的关系,不仅对全面了解结直肠癌的遗传背景意义重大,而且更有益于发现新的肿瘤标志物,为结直肠癌的靶向治疗提供坚实的理论基础,从而在临床上实现对结直肠癌的早期筛查、诊断、预测及治疗。
本文综述了到目前为止研究相对成熟的与结直肠癌相关的原癌基因及抑癌基因的分子机制。
与此同时,将近几年发现的结直肠癌发生发展中新的易感基因及其信号通路进行了论述。
1 结直肠癌相关的原癌基因研究现状原癌基因是一类可以在突变或过表达条件下成为致癌基因的正常基因,其编码的蛋白质通常有着加速细胞周期,促进细胞增殖、分化,抑制细胞凋亡的作用,并参与多种胞内信号通路。
一旦原癌基因突变活化,可使其参与的信号通路发生异常,使细胞发生恶性增殖、转移等,促进肿瘤的发生发展。
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遵 义
医 学
院 学
报
V0 1 . 37 No. 4 A ug .2 01 4
J o u r n a l o f Zu n y i Me d i c a l Un i v e r s i t y
D N A氧 化 损 伤 和 结 直 肠癌 发 病 风 险 的相 关研 究
周少 玉 , 王泽 民, J a m e s E .K l a u n i g
( 印第安那大学 环境卫 生系 , 印第安那 布卢 明顿 4 7 4 0 8 , 美 国)
[ 摘
要 ]目的 探讨 总抗 氧化 能力 , D N A氧化损 伤和单核 苷酸 多态性 ( S N P ) 与结 直肠 癌的相 关
[ Ab s t r a c t ]Ob j e c t i v e O x i d a t i v e D N A d a ma g e i n d u c e d b y o x i d a t i v e s t r e s s h a s b e e n i m p l i i z a t e d i n c o l o r e c t a l
p r e s e n t s t u d y w a s d e s i g n e d t o i n v e s t i g a t e t h e t o t a l a ni t y, o x i d a t i v e DN A d a ma g e a n d s i n g l e n u c l e o —
肿 瘤生 物标志物 。 [ 关键词 ]氧化 应激 ; D N A损伤 ; 肠癌 ; 抗 氧化 能力 ; 单核苷酸 多态性 [ 中图法分类号 ]R 7 3 5 . 3 [ 文献标志码 ]A [ 文章编号 ]1 0 0 0 - 2 7 1 5 ( 2 0 1 4 ) 0 4 - 0 3 5 7 - 0 9
s y s t e ms 公司 的引物系统 对单核苷 酸多态性 进行等位基 因鉴别检 测 。结 果 结直 肠癌患者 氧化应激诱 导的 D N A损 伤水平
显著 高于健康对 照组 ( P< 0 . 0 5 ) 。肠癌组直 接 D N A损 伤水 平也 表现 出明显 升高 的趋势 ( P= 0 . 0 7 1 ) 。肠 息 肉人群 总抗
t i d e p o l y m o r p h i s m s( S N P s )a n d t h e i r a s s o c i a t e d r i s k f o r c o l o r e c t a l c a n c e r( C R C) . Me t h o d s B l o o d s a m p l e s w e r e
t he d i r e c t me a s u r e me n t o f o x i da t i v e DNA i n c o r r e l a t i o n wi t h c o l o r e c t a l c a n c e r r i s k h a s no t be e n r e po r t e d. Th e
风 险 。方 法 收集 1 7 5份人 血液样本 , 其中8 0例健康 对照 , 6 7例肠 息 肉, 2 8例结 直肠癌 患者 。分别采 用碱性和经 D N A糖 基化 酶修饰 的彗星试验 , 测定 外周血 白细 胞 的直接 与 D N A氧 化损 伤 , 以及 血 浆 中的总 抗氧 化能 力 , 并采 用 A p p l i e d B i o —
c a n c e r is r k,b a s e d o n t h e me a s u r e me n t o f 8 0Hd G a n d r e a c t i v e o x y g e n me t a b o l i t e s l e v e l i n a t h e b l o o d . Ho we v e r
氧化 能力 显著高 于对照组 。分析肠 癌与生活方 式 ( 如 吸烟和饮 酒 ) 关系, 肠 癌组 吸烟率显著 高于健康对 照组 ( P<0 . 0 1 ) 。
分析 D N A损伤 和修 复 , 代 谢和解 毒等基 因的单核 苷酸多态性 , h O G G1和 G S T M 的单 核 苷酸 多态 性与 结直肠 癌之 间有 一 定的相关 性 。结论 高水 平的氧化应 激诱导 的 D N A损伤 与结 直肠 癌 的发病 风 险增加 相关 , 是 值得 进 一步研 究 的潜在 的
( D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a l H e l a t h , S c h o o l o f P u b l i c H e lt a h , I n d i a n a U n i v e r s i t y , B l om i n g t o n  ̄ , I N 4 7 4 0 8 , u s A )
I nc r e a s e d o x i d a t i v e DNA da ma g e i s a s s o c i a t e d wi t h d e v e l o pm e nt o f c o l o r e c t a l
CanCer
Z h o u S h a o y u, Wa n g Z e mi n, J a m e s E. K l a u n i g