让细胞知道“我是我”，Cell解析以前未知的细胞机制，对抗癌症和衰老

随着时间的流逝，我们变老了，许多细胞需要自我补充。它们通过分裂成新的细胞来做到这一点：心脏细胞、皮肤细胞等等。

但当细胞继续分裂并产生新细胞时，它们会从母细胞中丢失一些信息。最后，它们可能丢失了太多的原始信息，以至于基因组的结构恶化，这使得新细胞不太擅长他们的工作。它们甚至可能会做一些不必要的事情，比如过度分裂而变成癌细胞。

因为随着时间的推移，细胞会丢失重要的信息，科学家们想了解细胞是如何复制它们的信息的。如果能真的理解了这一点，我们就能让细胞比现在更好地自我保存，并能够减缓衰老，甚至可能对抗癌症。

在Cell杂志上发表的一项新研究中，哥本哈根大学的研究人员发现了一种未知的机制，即细胞在分裂时如何“记住”自己的身份——细胞所谓的表观遗传记忆。

“一旦我们完全理解这一机制，它就可以帮助对抗癌症和衰老。它是维持我们体内每个细胞功能的复杂网络的一部分。如果我们破坏这一机制，我们可以让细胞忘记它们的身份，这可能有助于将它们转化为其他类型的细胞，这在再生医学中很有用，”诺和诺德基金会蛋白质研究中心的通讯作者Anja Groth教授说。

“现在我们已经发现了这种新的调节水平，下一步是详细了解它，并描述它的全部生理作用。因为在针对或改变任何细胞过程之前，我们首先需要了解它在分子上是如何工作的。在这里，我们正在为调节细胞复制表观遗传景观的方式铺上第一块砖。人们已经在表观基因组编辑方面投入了巨大的努力，表观遗传基因的年轻化是一个新兴的热门话题，我们的工作将为这些正在进行的发展提供支持，”Anja Groth说。

生命之书

从技术上讲，研究小组发现的新机制被称为H2A-H2B介导的表观遗传记忆。为了理解这一机制的作用，把我们的基因组想象成一本食谱。这本书描述了细胞类型、器官和组织的所有配方。

正如最初所描述的，每个细胞类型使用正确的信息组合是非常重要的。因为如果它们积累了太多错误或不完整的信息，细胞可能会失去功能和/或发生癌变。

在这本食谱中，有彩色书签，确保每个细胞使用前面提到的正确的配方组合，成为正确的细胞类型。这些书签是表观基因组的重要组成部分。

但当细胞分裂时，要足够快地引入书签是一个挑战，这可能会侵蚀细胞的“身份”，导致衰老和癌症。为了应对这一挑战，这些细胞使用了另一种类型的书签：“便利贴”，作为快速跟踪系统，保持书签到位，并确保使用了正确的食谱。

该研究的第一作者、博士后Valentin Flury解释说，这种便利贴系统（post-it system）是研究团队在新论文中发现的。

“我们已经确定了便利贴的分子基础。从技术上讲，所识别的机制有助于在细胞分裂过程中维持表观遗传细胞记忆。研究证明了组蛋白H2A-H2B上的表观遗传信息在DNA复制过程中是局部准确地传递的，随后有助于将正确的信息放在组蛋白H3和H4上，”他说。

“对于表观遗传学和染色体复制领域来说，认识到我们有几层记忆信号，它们共同允许细胞在细胞分裂过程中保持其功能，这是非常重要的。这项研究证明了在我们身体的每个细胞中起作用的迷人而复杂的网络，能指导发育、对抗癌症和衰老。”