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細胞分裂的殘余物可能是癌癥擴散的原因

2023-10-13 07:54:48 來源：cnBeta

中體殘留物曾經(jīng)被認為是細胞廢物，含有功能性 RNA，可以影響其他細胞，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，并為癌癥檢測和治療提供了新途徑。

(資料圖)

中體參與細胞信號傳導(dǎo)和刺激細胞增殖的作用之前已經(jīng)被研究過，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)被認為是細胞的垃圾桶，一個被稱為中體殘余物的細胞物質(zhì)的小氣泡實際上正在包裝工作遺傳物質(zhì)，其具有改變其他細胞命運的能力，包括將它們轉(zhuǎn)化為癌癥。

威斯康星大學麥迪遜分校遺傳學教授 Ahna Skop 表示，令許多人感到驚訝的是，當一個細胞一分為二（這一過程稱為有絲分裂）時，結(jié)果不僅僅是兩個子細胞。

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

亮綠色標記的 RNA 翻譯揭示了兩個即將分離的人類細胞仍然通過紅色微管連接，紅色微管在細胞分裂過程中提供了一些結(jié)構(gòu)。中間的綠色點是中間體，這種結(jié)構(gòu)將在分裂完成時釋放，并自由地將其重要的遺傳物質(zhì)攜帶到其他細胞。圖片來源：威斯康星大學麥迪遜分校斯科普實驗室

在最近發(fā)表在《I》雜志上的一項研究中，斯科普的實驗室和巴黎巴斯德研究所、哈佛醫(yī)學院、波士頓大學和猶他大學的合作者分析了中間體的內(nèi)容——分裂過程中子細胞之間形成的——并追蹤了細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散的載體。

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

中體參與細胞信號傳導(dǎo)和刺激細胞增殖的研究此前已被研究過，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)所必需的細胞機制。中間體中的 RNA 往往不是細胞分裂過程的藍圖，而是參與引導(dǎo)細胞用途的活動的蛋白質(zhì)的藍圖，包括多能性（發(fā)育成體內(nèi)許多不同類型細胞的能力）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，百萬分之一米，”斯科普說。 “但這就像一個小型月球著陸器。它擁有維持分裂細胞的工作信息所需的一切。它可以遠離有絲分裂位點，進入你的血液并落在遠處的另一個細胞上?！?/p>

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

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

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

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

研究人員發(fā)現(xiàn)了一個名為 Arc 的基因，它對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的，它還在腦細胞形成記憶的過程中發(fā)揮著重要作用。

“Arc 的丟失會導(dǎo)致中體中 RNA 的丟失以及到達受體細胞的 RNA 信息的丟失，”Skop 說?！拔覀兿嘈胚@種記憶基因?qū)τ谒屑毎麄鬟f RNA 信息都很重要?！?/p>

斯科普實驗室的高級科學家 Sungjin Park 是這項新研究的主要作者。斯科普和合作者還正在申請兩種新方法的專利，這些新方法可以更輕松地從細胞介質(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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