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过度热心的细胞膜卫士会增加患癌症的风险

UiO和乌斯大学的研究人员发现了我们的基因组是如何发生破坏性变化的。这可能会导致癌症。他们的研究结果发表在《自然细胞生物学》杂志上。

人体内所有的细胞都有一个包含基因组的细胞核。基因组包含了我们所有的遗传信息。

细胞核周围有一层膜,称为核膜或核膜。这层膜保护着所有的遗传信息,就像古代城墙保护城市居民一样。

研究人员最近开始了解到来自细胞环境的压力和力可以导致其核膜的损伤。

“快速修复是必须的,以防止对基因组的损害。基因组受损会导致癌症,”这项研究的负责人科恩·坎姆斯泰因说。

2015年,奥斯陆的研究人员发现了核膜是如何修复的。ESCRT是一种由蛋白质组成的分子机制,它可以检测核膜上的孔洞。然后,这台机器组装成小线,把洞缝起来。

“如果这个过程不起作用,就会对我们的遗传信息产生破坏性影响。因此ESCRT被认为是我们基因组的守护者,”研究者Marina Vietri说,她是这项研究的第一作者。

然而,新的研究表明,ESCRT机制未能发挥其在称为微核的小结构中的守护作用。

这一发现促进了癌症研究

“这项研究可能对未来癌症治疗的发展产生重大影响,”科恩·坎普斯坦说,“并提供了基本的生物学见解。”

尽管微核的分解可能会促进癌症的发展,但研究人员目前正在尝试新的治疗方法,这实际上导致了更多的微核的产生。

这样做是为了削弱癌细胞,唤醒身体的免疫系统,从而攻击肿瘤内部的细胞。

“机制的详细阐明将使研究人员和临床医生能够定制癌症治疗。”

Campsteijn先生说,这可以通过操纵调节膜修复的过程来实现,从而增加癌症患者的生存机会。

微核的破坏可能导致癌症

当一个细胞分裂时,它应该分配自己的染色体,以便每个子细胞获得23对染色体。然后,染色体聚集在一个被膜包围的新细胞核中。然而,有时会留下一条染色体,形成自己的小细胞核,即所谓的微核。

Marina Vietri解释说:“这种情况经常发生,而这些微核通常会被身体的免疫系统迅速清除。”

然而,当在癌症患者的细胞中发现微核有时会积累,这长期以来一直与不良预后有关。

就像它们的兄弟细胞核一样,微核也有自己的膜来保护它们的基因不受损害。

不幸的是,微核膜比细胞核膜要弱得多,一旦受损,几乎无法修复。

相反,微核膜受损后,微核整体形状扭曲,导致微核内的染色体分裂成小片段。

他说,“这个过程,被称为染色,已经被证明是癌症发展的一个驱动力。”

细胞中过分热心的守卫者会造成相当大的损害

以前我们不知道是什么导致了微核的崩溃。研究人员现在发现,ESCRT是造成这一现象的原因。当微核膜受损时,ESCRT机制的某些部分会不成比例地大量积累。

ESCRT蛋白的积累并没有帮助修复,相反,它会阻碍修复,并导致微核表面发生重大变化。

科恩·坎普斯泰因说:“这就好比守卫者太急于完成他们的工作,以至于他们强迫太多的人进入一个空间,最终破坏了他们应该保护的东西。”

反过来,这些变化会导致染色体的拉伸损伤,最终分裂成小块。

他总结说:“因此,ESCRT机制与它作为保护者的工作相反,实际上使微核的损害更加严重。”

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