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細(xì)胞分裂的殘余物可能是癌癥擴(kuò)散的原因

2023-10-13 07:54:48 來(lái)源：cnBeta

中體殘留物曾經(jīng)被認(rèn)為是細(xì)胞廢物，含有功能性 RNA，可以影響其他細(xì)胞，甚至導(dǎo)致癌癥。這一發(fā)現(xiàn)凸顯了其在癌癥增殖中的潛在作用，并為癌癥檢測(cè)和治療提供了新途徑。

(資料圖)

中體參與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和刺激細(xì)胞增殖的作用之前已經(jīng)被研究過(guò)，但研究人員希望深入研究中體殘余物的內(nèi)部以了解更多信息。

曾經(jīng)被認(rèn)為是細(xì)胞的垃圾桶，一個(gè)被稱為中體殘余物的細(xì)胞物質(zhì)的小氣泡實(shí)際上正在包裝工作遺傳物質(zhì)，其具有改變其他細(xì)胞命運(yùn)的能力，包括將它們轉(zhuǎn)化為癌癥。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校遺傳學(xué)教授 Ahna Skop 表示，令許多人感到驚訝的是，當(dāng)一個(gè)細(xì)胞一分為二（這一過(guò)程稱為有絲分裂）時(shí)，結(jié)果不僅僅是兩個(gè)子細(xì)胞。

“一個(gè)細(xì)胞分裂成三部分：兩個(gè)細(xì)胞和一個(gè)中體殘余物，一種新的信號(hào)細(xì)胞器，”斯科普說(shuō)。 “令我們驚訝的是，中間體充滿了遺傳信息，RNA，它與細(xì)胞分裂沒(méi)有太大關(guān)系，但可能在細(xì)胞通訊中發(fā)揮作用。”

亮綠色標(biāo)記的 RNA 翻譯揭示了兩個(gè)即將分離的人類細(xì)胞仍然通過(guò)紅色微管連接，紅色微管在細(xì)胞分裂過(guò)程中提供了一些結(jié)構(gòu)。中間的綠色點(diǎn)是中間體，這種結(jié)構(gòu)將在分裂完成時(shí)釋放，并自由地將其重要的遺傳物質(zhì)攜帶到其他細(xì)胞。圖片來(lái)源：威斯康星大學(xué)麥迪遜分校斯科普實(shí)驗(yàn)室

在最近發(fā)表在《I》雜志上的一項(xiàng)研究中，斯科普的實(shí)驗(yàn)室和巴黎巴斯德研究所、哈佛醫(yī)學(xué)院、波士頓大學(xué)和猶他大學(xué)的合作者分析了中間體的內(nèi)容——分裂過(guò)程中子細(xì)胞之間形成的——并追蹤了細(xì)胞分裂后釋放的中體殘余物的相互作用。他們的研究結(jié)果表明，中體是癌癥在全身擴(kuò)散的載體。

“人們認(rèn)為中體是細(xì)胞分裂后死亡或回收的地方，”斯科普說(shuō)。 “但一個(gè)人的垃圾卻是另一個(gè)人的寶藏。中間體是細(xì)胞用來(lái)通信的一小包信息。”

中體參與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和刺激細(xì)胞增殖的研究此前已被研究過(guò)，但斯科普和她的合作者希望深入研究中體殘余物的內(nèi)部以了解更多信息。

研究人員在中間體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了 RNA（一種 DNA 的工作副本，用于產(chǎn)生使細(xì)胞中發(fā)生事情的蛋白質(zhì)）以及將 RNA 轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)所必需的細(xì)胞機(jī)制。中間體中的 RNA 往往不是細(xì)胞分裂過(guò)程的藍(lán)圖，而是參與引導(dǎo)細(xì)胞用途的活動(dòng)的蛋白質(zhì)的藍(lán)圖，包括多能性（發(fā)育成體內(nèi)許多不同類型細(xì)胞的能力）和腫瘤發(fā)生（形成癌性腫瘤）。

“中體殘余物非常小。它的大小為一微米，百萬(wàn)分之一米，”斯科普說(shuō)。 “但這就像一個(gè)小型月球著陸器。它擁有維持分裂細(xì)胞的工作信息所需的一切。它可以遠(yuǎn)離有絲分裂位點(diǎn)，進(jìn)入你的血液并落在遠(yuǎn)處的另一個(gè)細(xì)胞上。”

許多中體殘余物會(huì)被脫落的子細(xì)胞之一重新吸收，但那些降落在遙遠(yuǎn)表面（例如月球著陸器）的子細(xì)胞可能會(huì)被第三個(gè)細(xì)胞吸收。如果該細(xì)胞吞噬了中體，它可能會(huì)錯(cuò)誤地開(kāi)始使用封閉的 RNA，就好像它是自己的藍(lán)圖一樣。

先前的研究表明，癌細(xì)胞比干細(xì)胞更有可能攝入中間體及其可能改變命運(yùn)的物質(zhì)。干細(xì)胞能夠產(chǎn)生新細(xì)胞，對(duì)其多能性很有價(jià)值，它們會(huì)吐出大量中間體，也許是為了維持它們的多能性。

未來(lái)的研究或許能夠利用中體 RNA 的力量將藥物輸送到癌細(xì)胞或阻止它們分裂。

“我們認(rèn)為我們的發(fā)現(xiàn)代表了癌癥檢測(cè)和治療的巨大目標(biāo)，”斯科普說(shuō)，他的工作得到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的支持。

研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為 Arc 的基因，它對(duì)于向中體和中體殘余物加載 RNA 至關(guān)重要。 Arc 是很久以前從一種古老病毒中提取出來(lái)的，它還在腦細(xì)胞形成記憶的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。

“Arc 的丟失會(huì)導(dǎo)致中體中 RNA 的丟失以及到達(dá)受體細(xì)胞的 RNA 信息的丟失，”Skop 說(shuō)。“我們相信這種記憶基因?qū)τ谒屑?xì)胞傳遞 RNA 信息都很重要。”

斯科普實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)科學(xué)家 Sungjin Park 是這項(xiàng)新研究的主要作者。斯科普和合作者還正在申請(qǐng)兩種新方法的專利，這些新方法可以更輕松地從細(xì)胞介質(zhì)或血清中分離中間體結(jié)構(gòu)，從而改善癌癥診斷。

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