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Nature:错怪自噬行为了!原来它是重要抗癌机制!

首页 » 《转》译 2019-01-26 转化医学网 赞(2)
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导读
端粒和自噬相关机制的发现造就了2个诺贝尔医学或生理学奖。目前在这端粒和自噬两个看似并不相关的研究领域均趋于日渐成熟。随着自噬机制斩获诺奖,国内有关自噬的研究更是呈现井喷式的发展。


端粒和自噬相关机制的发现造就了2个诺贝尔医学或生理学奖。目前在这端粒和自噬两个看似并不相关的研究领域均趋于日渐成熟。随着自噬机制斩获诺奖,国内有关自噬的研究更是呈现井喷式的发展。但先前研究人员认为自噬在肿瘤的发生过程中起到促进作用,进而研发了相关的自噬抑制剂来辅助癌症患者的治疗,但最近来自Salk生物研究所Jan Karlseder教授的研究结果显示,我们对自噬在肿瘤发生中的作用可能存在“误解”,临床使用自噬抑制剂可能并不会对癌症患者产生积极作用,反而可能产生促进肿瘤发生的作用。

在了解本文的研究结果之前,我们先来了解下两个诺奖级的发现—自噬与端粒。自噬,是一种高度保守性的细胞内在机制。当细胞处于低营养、低氧、低能量等应激条件下,细胞自身便会自动激活自噬机制,自噬本身就是自我消化的意思,细胞通过激活多种Atg蛋白和溶酶体产生消化的级联反应,进而把自身内部衰老、病变的细胞器消化,实现细胞内部核酸、蛋白质的“回炉重造”。

而端粒是位于细胞染色体末端的蛋白核酸复合体,其存在的意义主要是防止细胞分裂时发生细胞融合。当细胞在分裂时,细胞内的端粒也会一分为二并各自进入两个细胞当中,但每一次细胞分裂均会使端粒缩短,当端粒不能再起到防止细胞融合的作用时,细胞就会进入凋亡程序,最终走向死亡。但肿瘤发生时,无论端粒功能是否正常,癌细胞仍会疯狂分裂,进而导致大量核酸突变及细胞融合。

Salk研究所的科学家们发现,自噬是一种令人意外的肿瘤抑制途径且阻止该过程的发生可能并不会像先前认为的那样抑制肿瘤的进展,反而可能会促进肿瘤的进展。Jan Karlseder 教授表示,“这些结果十分令人惊讶,有许多检查点可以防止细胞失控并变得癌变,但先前我们并不认为自噬会成为其中之一”。

Karlseder的团队希望更好地了解“复制危机”,因为细胞复制危机经常会导致大量的细胞死亡,从而阻止癌前细胞继续成为完整的癌细胞,但这种有益细胞死亡的机制目前并不是十分明确。

为了研究细胞复制危机和细胞死亡,Karlseder和Nassour教授使用健康的人体细胞进行了一系列实验,他们将正常生长的细胞与它们被迫陷入细胞复制危机的细胞进行了比较。为了了解哪种类型的细胞死亡是复制危机中细胞死亡的主要原因,他们检查了两组细胞的细胞凋亡和自噬标志物。尽管这两种机制都是导致正常生长细胞中死亡的原因,但研究人员发现自噬仍然是复制危机组中细胞死亡的主要机制!


然后研究人员利用自噬抑制剂阻断了细胞内自噬的发生,再次对处于复制危机的细胞进行了观测。研究人员吃惊地发现:当自噬机制被阻断后,处于复制危机的细胞仿佛发疯一样进入了无限复制阶段,这就是癌细胞的真实表现!此外,当研究小组观察这些细胞的染色体时,他们发现其产生了细胞融合且变形,表明在癌细胞中发生的严重DNA损伤也在这些细胞中发生了,这说明自噬是一种重要的早期癌症抑制机制!

最后,研究小组测试了在正常细胞中诱导特定种类的DNA损伤时发生自噬的情况,他们发现端粒的损伤会激活细胞自噬,而其他不问的染色体损伤激活细胞凋亡。这表明细胞凋亡并不是唯一一个能够因DNA损伤而杀死细胞的细胞内机制。

该研究表明,自噬并不是一种促进癌细胞疯狂生长的机制,相反它实际上是一种防止细胞疯狂生长的保障。如果没有自噬,那些失去其他安全措施的细胞,就会进入一种无法控制的生长状态,进而导致的肿瘤的发生。 这一发现或改变自噬抑制剂在肿瘤患者的使用现状。

参考文献

Joe Nassour. Autophagic cell death restricts chromosomal instability during replicative crisis

(转化医学网360zhyx.com)

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