Джудит Кампизи - Википедия - Judith Campisi

Джудит Кампизи
НациональностьАмериканец
Альма-матерУниверситет Стоуни-Брук
ИзвестенКлеточное старение
НаградыПремия за долголетие от фонда Ipsen
Фонд Олафа Тона Приз
Научная карьера
ПоляБиогеронтология
УчрежденияBuck Institute
Исследовательский фонд SENS
Фонд спасательной шлюпки

Джудит Кампизи американский биохимик и клеточный биолог. Она профессор биогеронтология на Институт Бака по исследованию старения. Она также является членом Исследовательский фонд SENS Консультативный совет и советник Фонд спасательной шлюпки. Она является соредактором Журнал старения, вместе с Михаил Благосклонный и Дэвид Синклер, и основатель фармацевтической компании Юнити Биотехнология. Она указана в Кто есть кто в геронтологии. Она широко известна своими исследованиями о том, как стареющие клетки влияют на старение и рак, в частности Секреторный фенотип, связанный со старением (SASP).[1]

Карьера

Кампизи получила степень бакалавра искусств. Кандидат химических наук в 1974 г. в биохимии в 1979 г. Государственный университет Нью-Йорка в Стоуни-Брук и закончила докторантуру в Гарвардская медицинская школа в 1982 г.[2] Сначала она присоединилась к Медицинская школа Бостонского университета, и перешел на Национальная лаборатория Лоуренса Беркли в 1991 г. старшим научным сотрудником.[2] Затем в 2002 году она перешла в Институт Бака.

Исследование

Большая часть работ Кампизи сосредоточена на сложных отношениях между клеточное старение, старение и рак. Ее исследования приводят к новым открытиям в области противораковых генов, механизмов восстановления ДНК, молекулярных путей, которые защищают клетки от стресса, и роли стволовые клетки при старении и возрастных заболеваниях.

Клеточное старение впервые было официально обнаружено в 1965 г. Леонард Хейфлик, которые продемонстрировали, что определенные клетки имеют ограниченную способность к пролиферации in vitro.[3] После нескольких репликаций некоторые клетки могут потерять способность делиться, но при этом останутся функционально жизнеспособными. Эти явления стали известны как клеточное старение, и их можно было рассматривать как полезные и вредные для организма; это может быть полезно в том смысле, что старение может действовать как мощный механизм подавления опухоли, но вредно в том смысле, что оно может привести к накоплению неделящихся клеток в здоровых тканях, что может привести к нарушению регенеративной способности и функции. Кампизи и другие предполагают, что клеточное старение напрямую способствует старению, но доказательства остаются в основном косвенными.[1]

Реакция старения может быть вызвана множеством факторов. Теломер-зависимое старение вызвано укорочением теломеры из-за проблемы конца репликации репликации ДНК. Дисфункциональные теломеры запускают классический ответ на повреждение ДНК и являются основным фактором, объясняющим, почему многие клетки не могут бесконечно реплицироваться без присутствия теломераза. Старение, инициированное повреждением ДНК, вызвано серьезным повреждением ДНК (обычно двухцепочечными разрывами), которые запускают пути, препятствующие делению клетки. Как и ожидалось, старение, зависящее от теломер и вызванное повреждением ДНК, включает сходные пути.[4] Старение также может быть вызвано наличием онкогены или внеклеточный стресс, но эти механизмы не так хорошо изучены.

Двумя основными путями, которые контролируют реакцию старения в большинстве клеток, являются пути супрессоров опухолей p53 и p16-pRB. Как регулятор транскрипции, p53 белок активирует фактор транскрипции p21, что приводит к транскрипции белков, что приводит к клеточному старению. Исследования показали, что этот путь в первую очередь активируется стимулами, которые генерируют реакцию на повреждение ДНК, и, следовательно, является обычным путем для теломер-зависимого старения, а также старения, инициированного повреждением ДНК.[5]

Как циклин-зависимая киназа ингибитор (CDKI), p16 действует путем подавления молекул, которые удерживают pRB в активной, гипофосфорилированной форме. Это, в свою очередь, не позволяет E2F транскрибировать гены, необходимые для клеточной пролиферации. Путь p16-pRB может быть активирован ответом на повреждение ДНК, но в таких случаях обычно является вторичным по отношению к ответу p53.[6] Вместо этого было показано, что путь p16-pRB в первую очередь активен в других путях, вызывающих старение, особенно в эпителиальные клетки.[7] Оба пути могут приводить к временной или постоянной остановке клеточного цикла, но точные механизмы, в которых эти процессы различаются, до сих пор неизвестны.

Гораздо меньше известно о связи между клеточным старением и старением. Однако было показано, что количество стареющих клеток увеличивается с возрастом во многих тканях, и стареющие клетки обнаруживаются в месте нескольких возрастных патологий, таких как остеоартроз и остеопороз.[8] Кроме того, было показано, что экспрессия p16 увеличивается с возрастом в мозге, костном мозге и поджелудочной железе мышей.[1] Стареющие клетки также демонстрируют измененные паттерны экспрессии генов. В частности, клетки демонстрируют повышающую регуляцию генов, которые кодируют белки, разрушающие внеклеточный матрикс (такие как металлопротеазы ), воспалительный цитокины, и факторы роста. Эти секреторные факторы, в дополнение к другим, составляют так называемый секреторный фенотип, связанный со старением (SASP), и, как было показано Кампизи и другими, нарушают функцию окружающих клеток.[9] Повреждение, которое эти факторы наносят внеклеточному матриксу, является возможным механизмом того, как накопление стареющих клеток в тканях приводит к старению у млекопитающих. Недавнее исследование Campisi и других показывает, что апоптоз стареющих клеток в тканях с возрастными нарушениями может улучшить функцию тканей и гомеостаз, поддерживая ее теории о взаимосвязи между старением и старением.[10]

Другое исследование, проведенное Кампизи, показало, что факторы, секретируемые стареющими клетками, также могут стимулировать рост и ангиогенный активность в соседних клетках. Как ни странно, эти секретируемые факторы могут способствовать развитию рака в окружающих предраковых клетках.[11] Эти данные подтверждают идею о том, что реакция старения антагонистически плейотропный, или что реакция может быть одновременно полезной и вредной для приспособленности организма. Хотя реакция старения может быть эффективной для защиты организмов от рака в молодом возрасте, она также может вызывать возрастное снижение функции тканей, типичное для многих дегенеративных заболеваний у млекопитающих. Если бы реакция старения позволяла организму с большей вероятностью достигать репродуктивного возраста, а также была бы вредной для организма в более позднем возрасте, было бы небольшое давление отбора для устранения вредных эффектов признака. Эта важная концепция может объяснить развитие старения у млекопитающих с эволюционной точки зрения.

Одна из целей исследований Кампизи - лучше сбалансировать положительные эффекты клеточного старения, а именно мощную защиту от рака, которую обеспечивает ответ, против пагубных последствий ответа, таких как старение и, как следствие, ухудшение функции тканей.[12] Это неизбежно даст представление о диагностике и лечении нескольких возрастных патологий у людей.

Награды

Рекомендации

  1. ^ а б c Кампизи, Дж; Fagagna, F (сентябрь 2007 г.). «Клеточное старение: когда с хорошими клетками случаются плохие вещи». Nat. Преподобный Мол. Cell Biol. 8 (9): 729–40. Дои:10.1038 / nrm2233. PMID  17667954.
  2. ^ а б "Джудит Кампизи CV". CEDA Berkeley. Получено 11 мая 2015.
  3. ^ Хейфлик, Л. Ограниченное время жизни штаммов диплоидных клеток человека in vitro. Exp. Cell Res. 37, 614–636 (1965).
  4. ^ Хербиг У., Джоблинг У. А., Чен Б. П., Чен Д. Дж. И Седиви Дж. Укорочение теломер запускает старение клеток человека посредством пути, включающего ATM, p53 и p21 (CIP1), но не p16 (INK4a). Мол. Cell 14, 501–513 (2004).
  5. ^ ДиЛеонардо, А., Линке, С.П., Кларкин, К., и Валь, Г.М. (1994). Повреждение ДНК вызывает длительную p53-зависимую остановку G1 и долгосрочную индукцию Cip1 в нормальных фибробластах человека. Genes Dev. 8, 2540–2551.
  6. ^ Джейкобс, Дж. Дж. И де Ланге, Т. Значительная роль p16 (INK4a) в p53-независимом теломер-направленном старении. Curr. Биол. 14, 2302–2308 (2004).
  7. ^ Виджаячандра, К., Ли, Дж. И Глик, А. Б. Smad3 регулирует старение и злокачественное превращение в многоэтапной модели канцерогенеза кожи у мышей.. Cancer Res. 63, 3447–3452 (2003).
  8. ^ Чанг, Э. и Харли, К. Б. Длина теломер и репликативное старение в тканях сосудов человека. Proc. Natl Acad. Sci. USA 92, 11190–11194 (1995).
  9. ^ Коппе, Жан-Филипп и др. "Секреторные фенотипы, связанные со старением, выявляют неавтономные для клеток функции онкогенного РАС и опухолевого супрессора p53.." PLoS биология6.12 (2008 г.): e301.
  10. ^ Баар, Марджолейн П. и др. "Направленный апоптоз стареющих клеток восстанавливает гомеостаз тканей в ответ на химиотоксичность и старение. " Клетка 169.1 (2017): 132-147.
  11. ^ Кртолица, Ана и др. "Старые фибробласты способствуют росту эпителиальных клеток и онкогенезу: связь между раком и старением. " Труды Национальной академии наук98.21 (2001): 12072-12077.
  12. ^ Родье, Фрэнсис и Джудит Кампизи. "Четыре лица клеточного старения. " Журнал клеточной биологии (2011): jcb-201009094.
  13. ^ Джудит Кампизи получает первую премию Фонда Олафа Тона

внешняя ссылка