细胞分裂的残余物可能是癌症扩散的原因

2023-10-13 07:54:48 来源：cnBeta

中体残留物曾经被认为是细胞废物，含有功能性 RNA，可以影响其他细胞，甚至导致癌症。这一发现凸显了其在癌症增殖中的潜在作用，并为癌症检测和治疗提供了新途径。

(资料图)

中体参与细胞信号传导和刺激细胞增殖的作用之前已经被研究过，但研究人员希望深入研究中体残余物的内部以了解更多信息。

曾经被认为是细胞的垃圾桶，一个被称为中体残余物的细胞物质的小气泡实际上正在包装工作遗传物质，其具有改变其他细胞命运的能力，包括将它们转化为癌症。

威斯康星大学麦迪逊分校遗传学教授 Ahna Skop 表示，令许多人感到惊讶的是，当一个细胞一分为二（这一过程称为有丝分裂）时，结果不仅仅是两个子细胞。

“一个细胞分裂成三部分：两个细胞和一个中体残余物，一种新的信号细胞器，”斯科普说。 “令我们惊讶的是，中间体充满了遗传信息，RNA，它与细胞分裂没有太大关系，但可能在细胞通讯中发挥作用。”

亮绿色标记的 RNA 翻译揭示了两个即将分离的人类细胞仍然通过红色微管连接，红色微管在细胞分裂过程中提供了一些结构。中间的绿色点是中间体，这种结构将在分裂完成时释放，并自由地将其重要的遗传物质携带到其他细胞。图片来源：威斯康星大学麦迪逊分校斯科普实验室

在最近发表在《I》杂志上的一项研究中，斯科普的实验室和巴黎巴斯德研究所、哈佛医学院、波士顿大学和犹他大学的合作者分析了中间体的内容——分裂过程中子细胞之间形成的——并追踪了细胞分裂后释放的中体残余物的相互作用。他们的研究结果表明，中体是癌症在全身扩散的载体。

“人们认为中体是细胞分裂后死亡或回收的地方，”斯科普说。 “但一个人的垃圾却是另一个人的宝藏。中间体是细胞用来通信的一小包信息。”

中体参与细胞信号传导和刺激细胞增殖的研究此前已被研究过，但斯科普和她的合作者希望深入研究中体残余物的内部以了解更多信息。

研究人员在中间体内发现了 RNA（一种 DNA 的工作副本，用于产生使细胞中发生事情的蛋白质）以及将 RNA 转化为蛋白质所必需的细胞机制。中间体中的 RNA 往往不是细胞分裂过程的蓝图，而是参与引导细胞用途的活动的蛋白质的蓝图，包括多能性（发育成体内许多不同类型细胞的能力）和肿瘤发生（形成癌性肿瘤）。

“中体残余物非常小。它的大小为一微米，百万分之一米，”斯科普说。 “但这就像一个小型月球着陆器。它拥有维持分裂细胞的工作信息所需的一切。它可以远离有丝分裂位点，进入你的血液并落在远处的另一个细胞上。”

许多中体残余物会被脱落的子细胞之一重新吸收，但那些降落在遥远表面（例如月球着陆器）的子细胞可能会被第三个细胞吸收。如果该细胞吞噬了中体，它可能会错误地开始使用封闭的 RNA，就好像它是自己的蓝图一样。

先前的研究表明，癌细胞比干细胞更有可能摄入中间体及其可能改变命运的物质。干细胞能够产生新细胞，对其多能性很有价值，它们会吐出大量中间体，也许是为了维持它们的多能性。

未来的研究或许能够利用中体 RNA 的力量将药物输送到癌细胞或阻止它们分裂。

“我们认为我们的发现代表了癌症检测和治疗的巨大目标，”斯科普说，他的工作得到了美国国立卫生研究院的支持。

研究人员发现了一个名为 Arc 的基因，它对于向中体和中体残余物加载 RNA 至关重要。 Arc 是很久以前从一种古老病毒中提取出来的，它还在脑细胞形成记忆的过程中发挥着重要作用。

“Arc 的丢失会导致中体中 RNA 的丢失以及到达受体细胞的 RNA 信息的丢失，”Skop 说。“我们相信这种记忆基因对于所有细胞传递 RNA 信息都很重要。”

斯科普实验室的高级科学家 Sungjin Park 是这项新研究的主要作者。斯科普和合作者还正在申请两种新方法的专利，这些新方法可以更轻松地从细胞介质或血清中分离中间体结构，从而改善癌症诊断。

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