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癌细胞如何在被逼到绝境时找到生存之道

一个封闭的癌细胞(如图)--可以看到品红色的线粒体聚集在青色的核外围和核凹陷处。(图片/标题来源:Rito Ghose 和 Fabio CentreRito Ghose 和 Fabio Pezzano/基因调控中心)
一个封闭的癌细胞(如图)--可以看到品红色的线粒体聚集在青色的核外围和核凹陷处。(图片/标题来源:Rito Ghose 和 Fabio CentreRito Ghose 和 Fabio Pezzano/基因调控中心)
新研究证实,癌细胞在受到挤压时会触发细胞核附近的线粒体快速释放 ATP,从而帮助 DNA 修复;在 HeLa 细胞中观察到的这一现象与乳腺癌患者的侵袭性肿瘤行为有关。
Biotech

巴塞罗那基因组调控中心(CRG)的研究人员发现了癌细胞在受到机械挤压时的快速能量反应机制。(CRG)的研究人员发现了癌细胞在受到机械挤压时的一种快速能量反应机制。研究结果表明,当癌细胞受到物理挤压时,它们的线粒体(为细胞产生能量的结构)会迅速向细胞核移动,形成称为细胞核相关线粒体(NAMs)的集群。这些 NAMs 会在几秒钟内将细胞的主要能量分子三磷酸腺苷(ATP)直接输送到细胞核中。

上述 ATP 流入量在三秒钟内增加了约 60%,对 DNA 修复至关重要。当细胞受到压缩时,DNA 会承受压力,导致链断裂。增加的 ATP 会激活 DNA 修复机制的高效运作。没有这种 ATP 爆发的细胞无法正常分裂。

这一过程在很大程度上取决于细胞骨架支架--一种由肌动蛋白丝构成的内部支撑结构,肌动蛋白丝是维持细胞形状的蛋白质纤维。内质网是细胞内的一个网络,在将线粒体困在细胞核附近方面也起着关键作用。使用latrunculin A 破坏这一支架可以阻止 NAM 的形成,并阻止线粒体在细胞核附近形成。阻止 NAM 的形成,并阻止 ATP 激增。作为参考,latrunculin A 是一种能分解肌动蛋白丝的化学物质。

对17名患者的乳腺肿瘤活检分析表明,浸润性肿瘤前沿--肿瘤边缘癌细胞扩散的区域--的NAM数量是致密肿瘤核心区的三倍。研究人员指出,以这种内部支撑框架为目标可以损害癌细胞对机械应力的反应,从而限制肿瘤的侵袭性,同时保持健康组织的活力。

这项研究使用的显微镜能够将细胞压缩到三微米宽。在84%的受挤压的HeLa细胞(一种最初取自1951年宫颈肿瘤的人类癌细胞,可在实验室中无限生长和分裂)中观察到了这种现象,而在未受挤压的细胞中则没有观察到。所有这些都揭示了癌细胞在侵袭过程中如何抵御机械挑战,并有望帮助研究人员确定潜在的新治疗靶点。

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Anubhav Sharma, 2025-08- 4 (Update: 2025-08- 5)