最新研究結果首次揭示,死亡細胞如何確保被其他細胞替換,并提出一種巧妙的縮小腫瘤的新方法。Rush大學(xué)醫學(xué)中心的研究人員在本周《Developmental Cell》雜志上描述了這兩個(gè)突破性發(fā)現。
“這些發(fā)現將對癌癥生物學(xué)研究和癌癥藥物開(kāi)發(fā)起重要影響,”血液、腫瘤和細胞治療學(xué)副教授Sasha Shafikhani博士說(shuō)。
該研究小組在調查投機微生物殺死癌細胞時(shí),意外發(fā)現了兩項新進(jìn)展。
Shafikhani實(shí)驗室研究銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)很多年了。該致病菌可分泌幾種毒素引起感染。其中一種名為ExoT的細菌毒素可抑制細胞分裂,阻礙傷口愈合,同時(shí)也能殺死癌細胞。
當研究人員試圖找出ExoT對抗癌細胞的致死機制時(shí),偶然地解決了一個(gè)神秘問(wèn)題。
至少20年前,醫學(xué)研究人員一直在思考,細胞在執行正常凋亡程序之前,如何通知左右鄰居“我需要被更換”這個(gè)信息,讓周?chē)毎皶r(shí)補償它的死亡,以確保生物體存活。
在本篇文章中,Shafikhani團隊報道了細胞“補償增殖信號(compensatory proliferation signaling,CPS)”程序。研究人員第一次記錄了細胞經(jīng)歷CPS的整個(gè)過(guò)程:即將死亡細胞釋放含有CrkI 蛋白質(zhì)的“微泡(microvesicles)”,當微泡到達鄰近細胞,經(jīng)過(guò)溝通,鄰居細胞開(kāi)始創(chuàng )造新細胞來(lái)替代那些垂死細胞。
細胞凋亡(apoptosis)也是生命的一部分。這篇最新文章指出“正常運轉著(zhù)的人類(lèi)組織,通過(guò)高度調節的細胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)每秒約死亡100萬(wàn)個(gè)細胞?!奔毎蛲霾皇羌毎劳龅奈ㄒ活?lèi)型,CPS也不是所有凋亡細胞都具有的能力。
不僅如此,Shafikhani和同事們證明,如果通過(guò)遺傳手段或用ExoT毒素敲除/遏制CrkI蛋白,細胞代償性增殖過(guò)程停止。銅綠假單胞菌正是利用了這個(gè)技巧,阻止受損組織愈合。
對細胞凋亡和癌癥研究學(xué)者來(lái)說(shuō),這項發(fā)現具有令人興奮的前景。因為目前大多數癌癥藥物正是通過(guò)凋亡途徑來(lái)殺死癌細胞。
CPS在癌癥治療中并不受歡迎,因為它阻礙癌細胞凋亡:藥物治療可誘導癌細胞死亡,然后正在凋亡的癌細胞們要求附近癌細胞們抓緊替代它們,藥物便失去了理論上的效力。
“如果傳播死亡信息的癌細胞和鄰居癌細胞的“對話(huà)”被阻斷,已經(jīng)死亡的癌細胞就不會(huì )被不斷填補回來(lái),直至腫瘤消失,”Shafikhani說(shuō)?!叭绻梢詫?/span>CPS與細胞凋亡分開(kāi),我們就可以改善現有治療效力?!?/span>
在癌細胞中,我們需要打斷CPS進(jìn)程以防止新癌細胞生成。在其他條件下,例如糖尿病傷口愈合困難等組織細胞功能再生障礙疾病,可以通過(guò)加強CPS進(jìn)程,鼓勵細胞增殖。
(本文轉載生物通)