研究顯示細胞在壓力下的存活機制
新的研究揭示了癌細胞如何承受壓力并生存。一個國際研究小組在《分子細胞》上發(fā)表了文章，確定了人類和小鼠細胞在熱休克中存活并恢復(fù)其原始功能的機制，甚至將對壓力的記憶傳遞給了子細胞。
KTH皇家理工學(xué)院基因技術(shù)助理教授主要作者Anniina Vihervaara說，研究結(jié)果提供了對協(xié)調(diào)細胞轉(zhuǎn)錄機制的深刻見解，這可能對疾病研究做出重要貢獻。
研究人員研究了胚胎成纖維細胞和癌細胞在42°C的溫度下受到熱激時如何反應(yīng)，并使用先進的技術(shù)來監(jiān)測基因及其調(diào)控區(qū)域的轉(zhuǎn)錄過程。熱激由于蛋白質(zhì)的錯誤折疊和聚集而引起急性蛋白毒性應(yīng)激。為了調(diào)節(jié)和維持穩(wěn)定性，應(yīng)激細胞會減少蛋白質(zhì)的合成并增加伴侶蛋白的表達，從而幫助其他蛋白質(zhì)維持其正確的構(gòu)型。熱休克反應(yīng)和蛋白質(zhì)錯誤折疊涉及許多疾病，包括癌癥，亨廷頓氏病和阿爾茨海默氏病。
該研究中使用的小鼠胚胎細胞對壓力敏感，無法長期或反復(fù)熱休克生存，但是癌細胞模型表現(xiàn)得更好，它們可以承受多種壓力并保持其增殖速率。
Vihervaara說：“癌細胞是專業(yè)的幸存者，這就是我們在這項研究中看到的?！?/p>
她說，他們的做法如此出色。熱激完全改變了細胞的轉(zhuǎn)錄程序。她說，在幾分鐘之內(nèi)，細胞就會切換到生存模式，誘導(dǎo)數(shù)百個基因，同時抑制數(shù)千個基因。
通過在基因的早期部分暫停轉(zhuǎn)錄機制，細胞可以將被抑制的基因保持在快速激活狀態(tài)。緩解壓力后，細胞將通過繼續(xù)轉(zhuǎn)錄而在數(shù)小時內(nèi)恢復(fù)，然后細胞恢復(fù)執(zhí)行其特定于細胞類型的轉(zhuǎn)錄程序。
研究人員還觀察了細胞如何將其反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄記憶傳遞給子細胞，即那些從細胞分裂中萌芽的細胞。她說：“如果親代細胞受到壓力，細胞中與自噬作用相關(guān)的基因?qū)⒈桓斓丶せ?。這些基因可以幫助細胞擺脫錯誤折疊的蛋白質(zhì)?！?“癌細胞還減慢了基因末端的RNA加工，以減輕蛋白質(zhì)生產(chǎn)的負擔(dān)?！?/p>
Vihervaara位于KTH聯(lián)合研究中心生命科學(xué)實驗室(SciLifeLab)的小組使用一種技術(shù)(精確運行測序)來監(jiān)控基因和轉(zhuǎn)錄子在整個基因組中的核苷酸分辨率下的轉(zhuǎn)錄進程，隨后再提供先進的數(shù)據(jù)分析。
她說：“我們的目標是將這些技術(shù)知識帶入生理環(huán)境，從而為醫(yī)學(xué)研究做出貢獻?！?“但是首先我們需要了解模型細胞系中轉(zhuǎn)錄重編程的機制，然后才能實用的生活小常識在生理環(huán)境中理解它們?！?/p>
標簽： 細胞
