Sci Adv:癌細(xì)胞或會(huì)通過(guò)“自食”過(guò)程來(lái)保護(hù)自身得以生存
發(fā)布日期:2021-07-07 瀏覽次數(shù):138
來(lái)源: 生物谷
細(xì)胞質(zhì)膜(plasma membrane)能塑造并保護(hù)真核細(xì)胞不受周圍環(huán)境的影響,而且其對(duì)于細(xì)胞的生命至關(guān)重要。盡管重新“密封”受傷的膜結(jié)構(gòu)的初始修復(fù)機(jī)制已經(jīng)被研究人員闡明,但研究人員并不是非常清楚細(xì)胞在時(shí)候是如何重組受損的膜結(jié)構(gòu)以恢復(fù)細(xì)胞平衡的。近日,一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Science Advances上題為“Restructuring of the plasma membrane upon damage by LC3-associated macropinocytosis”的研究報(bào)告中,來(lái)自丹麥癌癥協(xié)會(huì)研究中心等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究表示,為了在危及生命的傷害中存活下來(lái),癌細(xì)胞會(huì)使用一種特殊的技術(shù),即吃掉癌細(xì)胞周圍部分膜結(jié)構(gòu)來(lái)在損傷中存活下來(lái)。
癌細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)是本文最新研究的焦點(diǎn),其能展現(xiàn)出一種全新的方式,從而使得癌細(xì)胞能夠修復(fù)殺滅它們的損傷,在正常細(xì)胞和癌細(xì)胞中,細(xì)胞膜都充當(dāng)了細(xì)胞皮膚的角色,而對(duì)膜的損傷可能會(huì)危及到細(xì)胞的生命。細(xì)胞的內(nèi)部是流動(dòng)的,如果膜上有一個(gè)洞,細(xì)胞就會(huì)漂浮出來(lái)并發(fā)生死亡,這就有點(diǎn)像水球上的一個(gè)洞。因此,細(xì)胞就必須迅速修復(fù)其細(xì)胞膜的損傷;如今研究人員發(fā)現(xiàn),癌細(xì)胞能利用一種名為巨胞飲(macropinocytosis)的內(nèi)吞形式;該技術(shù)是細(xì)胞在其它情況下使用的一種工具,包括癌細(xì)胞將完整的細(xì)胞膜拉入受損區(qū)域并在幾分鐘內(nèi)封堵注小孔結(jié)構(gòu);接下來(lái),細(xì)胞膜的受損部位就會(huì)被分離成小球體,并被運(yùn)送到細(xì)胞的溶酶體中進(jìn)行分解。
在實(shí)驗(yàn)室中,研究人員利用一種激光來(lái)?yè)p傷癌細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu),這種激光能在膜上射出一個(gè)小孔并會(huì)觸發(fā)巨胞飲過(guò)程;本文中,研究人員就想觀察是否這一過(guò)程會(huì)被一種能阻斷小膜球狀結(jié)構(gòu)形成的物質(zhì)所抑制,從而就會(huì)使得癌細(xì)胞不再修復(fù)這種損傷且會(huì)死亡。研究者Jesper Nylandsted說(shuō)道,我們的研究提供了癌細(xì)胞存活機(jī)制的基本知識(shí),在實(shí)驗(yàn)中我們還發(fā)現(xiàn),如果上述過(guò)程被抑制的話癌細(xì)胞就會(huì)死亡;而且這同時(shí)也闡明了巨胞飲過(guò)程或許能作為未來(lái)開(kāi)發(fā)新型癌癥療法的一個(gè)靶點(diǎn)。
癌細(xì)胞最危險(xiǎn)的特性之一就是當(dāng)疾病在機(jī)體中擴(kuò)散時(shí),如果腫瘤發(fā)生在機(jī)體中的最新部位,其或許就會(huì)變得很難治療,通過(guò)則需要更為廣泛的治療形式和方式;也證實(shí)癌細(xì)胞在機(jī)體中擴(kuò)散時(shí),它們就特別對(duì)膜損傷易感。此前研究結(jié)果揭示了癌細(xì)胞如何利用另一種技術(shù)來(lái)修復(fù)細(xì)胞膜,即通過(guò)綁住受損部位,就好像蜥蜴甩尾巴一樣。然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,尤其是侵襲性的癌細(xì)胞就會(huì)利用巨胞飲過(guò)程,這或許是由于當(dāng)受損的膜結(jié)構(gòu)在溶酶體中被降解時(shí),癌細(xì)胞就有機(jī)會(huì)重新利用受損的膜結(jié)構(gòu);這類型的回收過(guò)程對(duì)于癌細(xì)胞非常有用,因?yàn)槠鋾?huì)頻分分類,且需要大量的能量和材料來(lái)用于新生細(xì)胞。
盡管研究人員已經(jīng)發(fā)表了他們的研究結(jié)果,但這項(xiàng)研究工作還沒(méi)有結(jié)束,研究者指出,我們將會(huì)繼續(xù)工作并調(diào)查癌細(xì)胞如何支持這些膜結(jié)構(gòu)的,特別是與巨胞飲作用有關(guān),而觀察細(xì)胞膜被關(guān)閉后的情況也非常有趣。研究者認(rèn)為,對(duì)膜進(jìn)行第一次修補(bǔ)或許會(huì)有點(diǎn)粗糙,之后他們將會(huì)對(duì)膜進(jìn)行更仔細(xì)地修復(fù),這或許就是癌細(xì)胞的另一個(gè)弱點(diǎn),也是研究人員想要仔細(xì)研究的東西。
綜上,本文研究中,研究人提出了一種巨胞飲和非典型自噬作用相結(jié)合的形式,研究者將其稱之為L(zhǎng)C3相關(guān)的巨胞飲作用(LAM),其功能是從細(xì)胞質(zhì)膜上移除受損的材料,并在損傷后恢復(fù)膜的完整性。
原始出處:
Stine Lauritzen S?nder, Swantje Christin H?ger, Anne Sofie Busk Heitmann, et al. Restructuring of the plasma membrane upon damage by LC3-associated macropinocytosis, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abg1969
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