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来自研究机构

令人惊讶的是,科学家发现了一种能在癌症发生前阻止它的细胞过程

细胞循环过程,被认为能促进癌症的生长,可以预防它

日期:
1月23日二千零一十九
来源:
索尔克研究所
简介:
研究端粒与癌症关系的科学家们有了一个惊人的发现:一种被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:自噬未发挥功能的细胞染色体旁路危机,显示结构和数值像差,加上段,删除,和/或染色体之间的交换——这是癌症的标志。
信贷:索尔克研究所

就像塑料头保护鞋带末端,在我们系鞋带的时候防止鞋带磨损一样,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,虽然失去塑料头可能会导致混乱的鞋带,端粒缺失可能导致癌症。

索尔克研究所研究端粒与癌症关系的科学家们有了一个惊人的发现:一种被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。

工作,刊登在杂志上的自然1月23日2019年,揭示自噬是一种全新的肿瘤抑制途径,并提示阻断该过程以抑制癌症的治疗可能在早期无意中促进其发生。

“这些结果完全出乎意料,”Jan Karlseder说,索尔克分子与细胞生物学实验室教授,论文第一作者。“有许多检查点可以防止细胞分裂失控并癌变,但我们没想到自噬是其中之一。

每当细胞复制DNA进行分裂和生长时,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,细胞得到停止永久分裂的信号。但是偶尔,由于致癌病毒或其他因素,细胞得不到信息,继续分裂。端粒过短或缺失,细胞进入一种叫做危机的状态,在这种情况下,未受保护的染色体会融合并功能失调——这是某些癌症的特征。

Karlseder的团队想要更好地理解危机——这既是因为危机常常导致广泛的细胞死亡,阻止癌前细胞继续发展成成熟的癌症,也是因为这种有益的细胞死亡背后的机制尚不清楚。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,这和自噬是两种程序性细胞死亡类型之一。卡尔塞德实验室博士后,论文第一作者。“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Nassour用健康的人类细胞进行必威app安卓版了一系列的实验,他们将正常生长的细胞与处于危机中的细胞进行了比较。通过禁用各种生长限制基因(也被称为肿瘤抑制基因)。他们的研究小组让这些细胞肆意复制,他们的端粒在这个过程中变得越来越短。

要知道哪种类型的细胞死亡是危机中主要死亡的原因,他们检测了细胞凋亡和自噬的形态学和生化标志物。尽管这两种机制都是导致正常生长细胞中少数细胞死亡的原因,自噬是危机组细胞死亡的主要机制,有更多的细胞死亡。

研究人员随后探究了当他们阻止危机细胞中的自噬时会发生什么。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,他们融合在一起,毁容,表明癌细胞中出现了严重的DNA损伤,揭示自噬是早期重要的抑癌机制。

最后,研究小组测试了当他们在正常细胞中诱导特定类型的DNA损伤时会发生什么,或染色体末端(通过端粒丢失)或中间区域。端粒丢失的细胞激活自噬,而DNA损伤其他染色体区域的细胞则激活细胞凋亡。这表明,细胞凋亡并不是由于DNA损伤而破坏癌前期细胞的唯一机制,端粒与自噬之间存在直接的交叉作用。

工作表明,它不是一种促进癌细胞未经批准生长的机制(通过蚕食其他细胞来回收原材料),自噬实际上是对这种生长的一种保护。没有自噬,失去其他安全措施的细胞,比如肿瘤抑制基因,发展到不受约束增长的危机状态,猖獗的DNA损伤——通常是癌症。(一旦癌症开始,阻断自噬可能仍然是“饿死”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,发现的)

Karlseder,谁握着Donald和Darlene Shiley的椅子,添加,“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;我们不知道自噬与危机中的细胞死亡有关;我们当然不知道自噬如何阻止遗传损伤的积累。这开辟了我们渴望追求的一个全新的研究领域。

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:

材料提供的索尔克研究所注意:内容可以根据样式和长度进行编辑。


日记帐引用

  1. 乔•NassourRobert Radford阿德里亚娜专题,哈维尔·米拉列斯·福斯特,林Schoell,Anna Jauch鲁本JShaw & Jan Karlseder。自噬细胞的死亡限制了复制危象中染色体的不稳定性自然,2019 DOI:10.1038 / s41586 - 019 - 0885 - 0

引用这个页面

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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