廣州健康院破解細胞凋亡新機制

2025年2月13日，中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院副研究員孫益嶸團隊和美國加州大學洛杉磯分校合作在Cell Death & Differentiation期刊發(fā)表題為“STING directly interacts with PAR to promote apoptosis upon acute ionizing radiation-mediated DNA damage”，證實了干擾素基因刺激因子（STING）蛋白可以通過一個全新的路徑（PARP1-PAR-STING）促進細胞凋亡。

研究人員通過體內(nèi)和體外實驗研究了STING如何響應(yīng)DNA輻射損傷，輻射導致的 DNA損傷可以激活PARP1蛋白，進而誘導PAR（多聚核糖）的過度合成，從而觸發(fā)STING蛋白介導的細胞死亡。對于STING基因缺陷的小鼠，對其腹部輻射后，相對于正常小鼠，存活率提升5倍，從11%躍升至67%，腸道病理損傷顯著減輕。通過給予低劑量的PARP1抑制劑PJ34來下調(diào)PAR的合成，則可以抑制STING激活，可以觀察到類似于在STING基因缺陷小鼠中觀察到的現(xiàn)象。這些結(jié)果揭示了PARP1-PAR-STING通路在輻射誘導的細胞凋亡途徑中的關(guān)鍵作用。

該研究是對STING響應(yīng)DNA損傷機制的全新認識，顛覆傳統(tǒng)認知，證明STING響應(yīng)DNA損傷可不依賴于cGAMP而是直接與DNA損傷誘導的高濃度PAR相互作用，為抗輻射損傷提供全新思路。

中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院副研究員孫益嶸、加州大學洛杉磯分校助理教授Saba R. Aliyari為本論文的共同第一作者，中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院副研究員孫益嶸及加州大學洛杉磯分校教授程根宏為通訊作者。該項目得到了天津市合成生物學重大專項以及廣東省自然科學基金的支持。

論文鏈接

PARP1-PAR-STING介導的細胞凋亡模式圖