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来自研究机构

令人惊讶的是,科学家们发现了一种在癌症开始前就停止癌症的细胞过程。

细胞循环过程,被认为能促进癌症的生长,实际上可以阻止它

戴特:
1月23日,2019年
来源:
索尔克研究所
总结:
研究端粒与癌症关系的科学家们做出了一个惊人的发现:一种称为自噬的细胞循环过程——通常被认为是一种生存机制——实际上促进了细胞的死亡,从而预防癌症的发生。
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左图:细胞自噬功能的23对染色体看起来正常健康,没有结构或数值畸变(每种颜色代表一对独特的染色体)。必威app安卓版右图:细胞的染色体,自噬不起旁路作用。同时显示结构和数值畸变,将段添加到,从中删除,和/或在染色体之间交换——癌症的标志。
学分:索尔克学院

就像塑料头保护鞋带的末端,在系鞋带时防止磨损一样,称为端粒的分子尖端保护染色体末端,防止细胞不断分裂和复制DNA时染色体融合。但是,尽管塑料头丢失可能会导致鞋带凌乱,端粒丢失可能导致癌症。

研究端粒与癌症关系的索尔克研究所的科学家们做出了一个惊人的发现:一种称为自噬(通常被认为是一种生存机制)的细胞循环过程实际上促进了细胞的死亡,从而预防癌症的发生。

这项工作,刊登在杂志上的自然1月23日,2019,揭示了自噬是一种全新的肿瘤抑制途径,并提示通过阻断肿瘤进程来抑制肿瘤的治疗可能会在很早的时候就无意中促进肿瘤的发展。

“这些结果完全出乎意料,”Jan Karlseder说,索尔克分子和细胞生物学实验室的教授,论文的高级作者。“有许多检查点可以防止细胞分裂失控并癌变,但我们没想到自噬会是其中之一。”

每次细胞复制DNA进行分裂和生长,他们的端粒变短了一点。一旦端粒变得如此短以至于不能有效地保护染色体,细胞得到一个永久停止分裂的信号。但偶尔,由于致癌病毒或其他因素,细胞不接收信息,继续分裂。端粒很短或缺失,细胞进入危机状态,在这种情况下,未受保护的染色体会融合并变得不正常——这是一些癌症的标志。

Karlseder的研究小组希望更好地理解这一危机,这是因为危机往往导致广泛的细胞死亡,从而阻止癌前细胞继续发展为全面的癌症,而且这一有益细胞死亡的机制还不太清楚。betway必威安卓

“许多研究人员假设细胞在危机中死亡是通过细胞凋亡发生的,它与自噬一起是两种程序性细胞死亡类型之一。卡尔斯特实验室的博士后研究员和论文的第一作者。“但没有人做过实验来确定这是否真的是事实。”

为了调查危机和随之而来的细胞死亡,Karlseder和Nassor用健康的人类细胞进行了必威app安卓版一系列实验,他们将正常生长的细胞与被迫陷入危机的细胞进行了比较。通过禁用各种生长限制基因(也被称为肿瘤抑制基因)。他们的研究小组让细胞可以随意复制,他们的端粒在这个过程中变得越来越短。

要知道是哪种类型的细胞死亡导致了危机中的主要死亡,他们检查了细胞凋亡和自噬的形态学和生化标志物。虽然这两种机制都是导致正常生长的细胞死亡的一小部分原因,自噬是危机中细胞死亡的主要机制,有更多的细胞死亡。

研究人员随后研究了当他们阻止危机细胞自噬时发生的事情。结果是惊人的:没有细胞通过自噬来阻止它们死亡,细胞不知疲倦地复制。此外,当研究小组观察这些细胞的染色体时,它们融合在一起,毁容了,表明癌细胞中出现了严重的DNA损伤,揭示自噬是早期抑癌的重要机制。

最后,研究小组测试了当他们在正常细胞中诱导特定种类的DNA损伤时所发生的情况。或染色体末端(通过端粒丢失)或中间区域。端粒丢失激活自噬的细胞,而DNA损伤其他染色体区域的细胞则激活凋亡。这表明,细胞凋亡并不是唯一的机制,破坏细胞可能是癌前DNA损伤,并有直接的相互作用端粒和自噬。

工作表明,不是一种促进癌细胞未经许可生长的机制(通过吞噬其他细胞来回收原材料)。自噬实际上是防止这种生长的一种保障。没有自噬,失去其他安全措施的细胞,比如肿瘤抑制基因,进入增长不受控制的危机状态,DNA损伤猖獗,而且常常是癌症。(一旦癌症开始,阻断自噬可能仍然是“饥饿”肿瘤的有效策略,作为Salk教授Reuben Shaw的2015年研究,当前论文的合著者,已发现。)

Karlseder他是唐纳德和达琳·希利的主席,补充道,“这项工作令人兴奋,因为它代表了许多全新的发现。我们不知道细胞有可能在危机中存活;我们不知道自噬与细胞在危机中的死亡有关;我们当然不知道自噬是如何阻止遗传损伤的累积的。这开辟了一个我们渴望从事的全新研究领域。”

接下来,研究人员计划更密切地研究细胞死亡途径中的分裂,即染色体末端(端粒)的损伤导致自噬,而染色体其他部分的损伤导致细胞凋亡。

故事来源:

材料由提供索尔克研究所.注意:内容可以根据样式和长度进行编辑。


日记帐引用以下内容:

  1. Joe Nassour罗伯特·雷德福,阿德里安娜·科雷亚,哈维尔·米拉列斯·福斯特,布里吉特·舍尔,安娜·雅克,鲁本J.Shaw和Jan Karlseder。自噬细胞的死亡限制了复制危机期间染色体的不稳定性.自然,请2019年DOI:10.1038/S41586-019-0885-0

引用这一页以下内容:

索尔克研究所。“令人惊讶的是,科学家们发现了一种在癌症开始前就停止癌症的细胞过程:细胞循环过程,被认为能促进癌症的生长,实际上可以预防它。”《科学日报》。betway必威安卓betway必威安卓科学日报,2019年1月23日。 .
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