c306-Gal4>UAS-GFP卵巢的卵室。图片来源:《细胞生物学杂志》(2026)。DOI: 10.1083/jcb.202507096
癌症研究中最大的挑战之一是了解为何某些肿瘤细胞会变得特别具有侵袭性、侵入性和对治疗产生抗性。科学家们越来越多地将这些危险特征与多倍体癌细胞——具有额外染色体组的细胞——联系起来,但这些额外染色体如何帮助肿瘤扩散一直不明确。
应激反应促进肿瘤扩散
杜兰大学的一项新研究提供了一个可能的答案。研究人员发现,当动物细胞获得额外染色体时,它们会激活一种细胞应激反应,使细胞更具移动性,并更有可能吞噬邻近细胞。
这项发表在《细胞生物学杂志》上的研究利用果蝇和人类肺癌细胞来扩展对多倍体细胞行为的理解,并指出了一种可能的新治疗策略,用于限制侵袭性、治疗抗性肿瘤的扩散。
研究人员发现,获得额外染色体促使多倍体细胞产生大量蛋白质,触发了涉及一种称为JNK的酶的应激通路。
这种应激重新编程了细胞,使它们获得了扩散和吞噬周围细胞的能力。当研究人员在果蝇的多倍体细胞和人类肺癌的多倍体细胞中抑制这种酶时,每种细胞都显示出通过组织迁移的能力降低。
"我们的发现在癌症生物学中具有重要意义,因为在侵袭性、治疗抗性肿瘤中常常富集多倍体细胞,"杜兰大学医学院生物化学和分子生物学教授、杜兰癌症中心Gerald & Flora Jo Mansfield癌症研究冠名教授、该研究的通讯作者邓武民(Wu-Min Deng)说。
"我们的数据表明,升高的活性氧和JNK激活可能是多倍体癌细胞增强运动性的基础。因此,针对多倍体细胞中的应激感应通路可能代表一种限制肿瘤侵入的新治疗策略。"
健康与癌症中的多倍体细胞
大多数动物细胞是二倍体,意味着它们包含两套染色体。多倍体细胞本身并不危险。在心脏和肝脏等组织中,由于干细胞活性有限,产生额外蛋白质的多倍体细胞可以增强再生能力并修复受损组织。
然而,在肿瘤细胞中,这种行为已被与治疗抗性和侵袭性行为联系起来。
"我们的研究表明,帮助多倍体细胞存活的相同内部应激也可能使它们更具移动性,并赋予它们竞争优势,"杜兰大学医学院博士后研究员、该研究的共同第一作者周友方(Youfang Zhou)说。
在肿瘤中,这些行为可以确保最强壮、最具侵袭性的癌细胞得以存活并扩散,而较弱、侵袭性较低的癌细胞则被淘汰。
"我们的发现表明,诱导产生的多倍体细胞不仅具有应激抗性,而且积极响应,表现出通常与免疫或侵入性细胞相关的行为,"杜兰医学院研究助理教授、该研究的共同第一作者王先峰(Xianfeng Wang)说。
【出版详情】
周友方等人,《多倍体通过应激信号传导重编程上皮细胞的运动性和吞噬作用》,《细胞生物学杂志》(2026)。DOI: 10.1083/jcb.202507096
【期刊信息】《细胞生物学杂志》
【关键概念】摇蚊、生物适应、再生、细胞组织、生理学与动力学
由杜兰大学提供
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