位于染色體末端的端粒決定細(xì)胞能持續(xù)自我復(fù)制的時(shí)間長(zhǎng)久,一直以來(lái)人們關(guān)于端粒與衰老和癌癥的研究比較多。Salk研究所的研究人員發(fā)現(xiàn),端粒在細(xì)胞自毀程序(防止腫瘤)中的作用比以前認(rèn)識(shí)的還要大,這可能被利用來(lái)提高癌癥的治療。細(xì)胞每進(jìn)行一次有絲分裂,端粒就縮短一點(diǎn)。最后經(jīng)過(guò)多次細(xì)胞分裂,端粒變得非常的短,一旦端粒消耗殆盡,細(xì)胞將會(huì)立即激活凋亡機(jī)制,即細(xì)胞走向凋亡。這種正常的進(jìn)程是對(duì)抗癌癥的有效屏障。即使細(xì)胞信號(hào)通路存在缺陷,細(xì)胞也能持續(xù)前進(jìn)最后自我毀滅。細(xì)胞消亡的過(guò)程,又稱為危機(jī),可以阻止基因不穩(wěn)定或受損細(xì)胞進(jìn)行自我復(fù)制。但多種癌癥細(xì)胞通過(guò)保護(hù)端粒不受自毀信號(hào)的干擾,從而能繼續(xù)增殖。Salk研究所細(xì)胞分子實(shí)驗(yàn)室 Jan Karlseder教授說(shuō),“我們開(kāi)始了解細(xì)胞在自我摧毀過(guò)程中的死亡機(jī)制,同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)端粒在阻礙腫瘤發(fā)展中起的作用比以前認(rèn)為更加大。我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞接近危機(jī)(自我摧毀)時(shí)有絲分裂會(huì)更加長(zhǎng)?!边@些研究結(jié)果詳細(xì)陳述在《nature》中。通常情況下,有絲分裂的時(shí)間大約為30-45分鐘,細(xì)胞接近危機(jī)時(shí)有絲分裂持續(xù)2-20小時(shí),甚至?xí)谩_@些結(jié)果使人想起2012年的一項(xiàng)關(guān)于人為延長(zhǎng)有絲分裂過(guò)程的研究。通常情況下,端粒受一種蛋白保護(hù),以防止其被誤認(rèn)為是受損DNA以及保護(hù)其不受細(xì)胞死亡程序的影響。但人為的延長(zhǎng)有絲分裂過(guò)程,會(huì)導(dǎo)致端粒丟失這種蛋白,從而加速損傷DNA信號(hào)對(duì)細(xì)胞自我摧毀的刺激。令科學(xué)家吃驚的是,他們發(fā)現(xiàn)在自然情況下的細(xì)胞自我摧毀也會(huì)產(chǎn)生延長(zhǎng)有絲分裂時(shí)間的現(xiàn)象。在新研究中,研究人員實(shí)時(shí)追蹤細(xì)胞有絲分裂周期。他們發(fā)現(xiàn)端粒融合可延長(zhǎng)細(xì)胞有絲分裂期,最后導(dǎo)致細(xì)胞自我摧毀。細(xì)胞在端粒融合狀態(tài)下失去保護(hù)蛋白并啟動(dòng)自我摧毀進(jìn)程。Salk's Donald and Darlene Shiley Chair持有者之一 Karlseder說(shuō),之前長(zhǎng)期存在的一個(gè)假設(shè)如今被證明是不正確的:細(xì)胞開(kāi)始染色體融合并破裂,導(dǎo)致細(xì)胞不穩(wěn)定并死亡。我們現(xiàn)在展示的是一個(gè)更有針對(duì)性的途徑——只需要一個(gè)細(xì)胞周期就可以導(dǎo)致細(xì)胞自我摧毀,且與基因組不穩(wěn)定性的累積無(wú)關(guān)。澳大利亞兒童醫(yī)學(xué)研究所基因完整性集團(tuán)負(fù)責(zé)人兼本研究的共同作者Anthony Cesare說(shuō),這是一個(gè)令人振奮的結(jié)果,且我們很意外地看到端粒融合(細(xì)胞周期早期事件)如何傳遞到細(xì)胞周期后期(有絲分裂)。這為了解端粒如何控制細(xì)胞生長(zhǎng)和端粒對(duì)化療的影響開(kāi)辟了新道路。一些化療藥物如治療乳腺癌的紫彬醇通過(guò)打斷有絲分裂使癌細(xì)胞不再分裂從而阻止癌癥。研究人員假設(shè)可以通過(guò)保護(hù)端粒使細(xì)胞更容易接受藥物從而增強(qiáng)有絲分裂抑制劑的效果。如果可以判斷一個(gè)特定的腫瘤細(xì)胞是否有更短以及去保護(hù)端粒,那么腫瘤對(duì)有絲分裂抑制劑會(huì)更加敏感。京東大學(xué)Hakubi高級(jí)研究中心研究人員 Makoto Hayashi說(shuō),我們發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞通路挑戰(zhàn)了之前關(guān)于腫瘤形成的細(xì)胞行為的假說(shuō),對(duì)該通路的理解將有望給我們提供一個(gè)癌癥早期診斷全新方法,且有望給每個(gè)階段的癌癥提供治療機(jī)會(huì)。
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