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癌细胞如何逃脱拥挤的肿瘤

导读 细胞核变形触发了癌细胞逃逸的信号级联。图片来源:Wojciech Garncarz(圣安娜儿童癌症研究所)像人一样,人体细胞保护着自己的个人空间。他

细胞核变形触发了癌细胞逃逸的信号级联。图片来源:Wojciech Garncarz(圣安娜儿童癌症研究所)

像人一样,人体细胞保护着自己的个人空间。他们似乎知道他们需要多少空间,如果空间太紧,大多数牢房就会自由挣扎。使细胞逃避拥挤环境的机制似乎涉及一个不寻常的参与者-细胞核。这就是维也纳圣安娜儿童癌症研究所,伦敦国王学院,巴黎居里研究所和巴塞尔的苏黎世联邦理工学院的研究人员在最近的工作中所展示的。

组织细胞保护其“个人空间”

在人的身体是由在有限的体积,这往往会导致细胞拥挤生长的细胞万亿。当细胞生长和增殖在肿瘤形成过程中失控时,拥挤效应加剧。这为组成细胞创造了压缩性微环境。肿瘤细胞如何应对空间不足和压迫性压力?在回答这个问题后,研究人员发现这些细胞能够感知环境压力。

为此,他们利用了最大,最坚硬的内部细胞核。挤压细胞至使核物理变形的程度会导致核膜展开和拉伸。这些变化被专门的蛋白质检测到,从而激活细胞收缩力。产生收缩力的能力有助于以“回避反射”机制将细胞从其压缩微环境中挤出。因此,该研究建议原子核起尺子的作用(请参见随附的插图)。它使活细胞能够测量其个人空间并在空间受到侵犯时触发特定的响应。

限制脂肪靶向癌症的代谢脆弱性?

正如科学家在论文中所描述的那样,依赖Ca2 +的磷脂酶cPLA2是一种蛋白质,可在细胞受压时感知核膜的伸展。主要作者亚历克西斯·洛马金(Alexis Lomakin)博士强调,cPLA2代表可药物治疗的靶标。Lomakin博士解释说:“制药公司目前正在测试cPLA2的小分子抑制剂。根据我们的数据,下调肿瘤细胞中cPLA2的活性可能会干扰它们逃避原发肿瘤并转移到远处的能力。”

cPLA2抑制剂可防止花生四烯酸(ARA)的产生,花生四烯酸随后可影响细胞迁移,生长和存活。但是,ARA也可以由环境中的细胞获得。例如,西方饮食是omega-6脂肪酸(例如ARA)的有效来源。饮食中的脂肪限制和omega-3而不是omega-6脂肪酸的消耗可以与cPLA2抑制剂协同作用,从而有效地减少肿瘤细胞从人满为患的区域逃逸。Lomakin博士总结说:“检验这些假设是未来研究的一个令人兴奋的方向。”

洛马金·塔尔斯克(Lomakin talsk)博士在《科学》杂志上发表文章:“细胞核是调节细胞对空间限制的反应的标尺。图片来源:圣安娜儿童癌症研究所

抗化学性的潜在预测指标

令人惊讶的是,将细胞核鉴定为能将机械输入迅速转换为信号输出或代谢输出的活跃分子。直到今天,核仍被认为是遗传物质的被动仓库。洛马金博士说:“我们对接下来的事情感到非常兴奋。” 据他介绍,高度的核变形可以预示转移潜力以及对化学疗法和免疫疗法的抵抗力。

“多年来,病理学家已经在评估核肿瘤生长的不同阶段区分的形状变化;然而,如何细胞核的这些结构力学改变功能的影响肿瘤细胞仍完全未开发的,”洛马金博士说。

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