对于所有动物，消除某些细胞是胚胎发育的必要部分。活细胞在成熟组织中也会自然脱落。例如，肠壁每隔几天翻转一次。
生物摆脱不需要的细胞的一种方法是通过称为挤压的过程，该过程允许将细胞从组织层中挤出，而不会破坏留下的细胞层。麻省理工学院的生物学家现在发现，当细胞分裂过程中细胞无法复制其DNA时，就会触发该过程。
研究人员在线虫秀丽隐杆线虫中发现了这种机制，他们表明哺乳动物细胞可以驱动相同的过程。他们认为挤压可能是机体消除癌细胞或癌前细胞的一种方式。
麻省理工学院的戴维·H·科赫生物学教授，麦戈文脑科学研究所的成员H.罗伯特·霍维茨说：“细胞挤出是海绵，昆虫和人类等生物体所使用的一种消除细胞的机制。”科赫综合癌症研究所，霍华德·休斯医学研究所研究员，该研究的资深作者。“挤压是由DNA复制失败驱动的发现是出乎意料的，它提供了一种思考并可能干预某些疾病(尤其是癌症)的新方法。”
麻省理工学院的博士后Vivek Dwivedi是该论文的主要作者，该论文今天发表在《自然》杂志上。论文的其他作者是伦敦国王学院的研究员Carlos Pardo-Pastor，麻省理工学院的研究专家Rita Droste，麻省理工学院的博士后吉娜·孔，麻省理工学院的研究生Nolan Tucker，诺华的科学家和前麻省理工学院的博士后Daniel Denning，以及伦敦国王学院的生物学教授乔迪·罗森布拉特(Jody Rosenblatt)。
陷入细胞周期
在1980年代，霍维茨是最早分析一种称为程序性细胞自杀的科学家之一，这种程序性细胞死亡是生物体用来消除不再需要的细胞的细胞凋亡。他使用线虫C. elegans进行了发现，线虫是一种细小的线虫，仅包含959个细胞。每个细胞的发育谱系是已知的，并且每次胚胎发育都遵循相同的模式。在整个发育过程中，产生了1,090个细胞，并且有131个细胞因凋亡而经历了程序性的细胞自杀。
Horvitz的实验室后来证明，如果蠕虫经过基因突变后无法通过凋亡消除细胞，那么这131个细胞中的一部分将被细胞挤压消除，这似乎可以作为细胞凋亡的备用机制。但是，如何触发此挤压过程仍然是一个谜。
为了揭开这个谜底，Dwivedi进行了一次大规模筛选，筛选了超过11,000个秀丽隐杆线虫基因。他和他的同事们一个个地敲低了无法进行细胞凋亡的蠕虫中每个基因的表达。此屏幕使他们能够鉴定对于发育过程中开启细胞挤压至关重要的基因。
令研究人员惊讶的是，许多需要挤出的基因都参与了细胞分裂周期。这些基因在细胞周期的最初阶段主要是活跃的，这涉及启动细胞分裂周期并复制细胞的DNA。
进一步的实验表明，最终被挤出的细胞确实开始进入细胞周期并开始复制其DNA。但是，它们似乎在此阶段被卡住，导致它们被挤出。
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