科学家们阐明了染色体数量不正确的细胞如何导致肿瘤的发展

科学家们阐明了染色体数量不正确的细胞如何导致肿瘤的发展
图中是苍蝇翅膀组织的前体细胞,标记了各种蛋白质。该果蝇模型已用于染色体不稳定性、非整倍体和肿瘤发生之间的关系的实验。图片来源:巴塞罗那IRB的Lara Barrio

非整倍体细胞,即染色体数量异常的细胞,在大多数人类肿瘤中都有发现。

在巴塞罗那IRB进行的一项果蝇研究揭示了非整倍体是如何生存的有利于肿瘤的发展。

最近一项对43,205个人类肿瘤的分析揭示,68%的实体肿瘤是非整倍体的,也就是说,它们的染色体数量发生了变化。近年来,科学家们试图弄清这种非整倍性是促进了肿瘤的发展,还是癌细胞基因组不稳定的一种连带效应,从而增加了突变的速度和癌症的可能性。

由ICREA研究员Marco Milán领导的研究小组在生物医学研究所(IRB Barcelona)发表在本周的《生物医学》杂志上细胞发育提供基因组不稳定性、非整倍体和癌症之间关系的细节。

该研究还涉及ICREA研究员Angel R. Nebreda在同一研究所肿瘤学项目的合作,解释了非整倍体细胞引发的分子和细胞机制如何导致肿瘤。

以果蝇翅膀原基为模型,对果蝇的非整倍体和肿瘤发生进行了研究。这个组织是一个单层的上皮细胞,在几天内生长20到30000个细胞。鉴于这些特征,该组织是一个理想的系统,在其中产生基因组不稳定性,并解剖细胞和分子机制,诱导增殖组织中的非整倍体细胞。

非整倍体细胞:第一步,自杀

研究小组观察到,非整倍体细胞首先激活凋亡(或程序性细胞自杀)。与此同时,为了抵消即将发生的细胞损失,它们向邻近的细胞发送信号,指示它们进一步分裂和增殖,以确保正常组织的发育——在这种情况下,是苍蝇的翅膀。接下来,它们还会激活一系列DNA修复信号,以及抗肿瘤保护,以防止进一步的非整倍体。

该研究的第一作者、博士后研究员Marta Clemente解释说:“我们已经描述了细胞和分子过程的级联,以及修复防御和补偿机制,这些机制同时或依次在非整倍体细胞中或由非整倍体细胞触发。”

但如果非整倍体细胞成功存活会发生什么呢?在阻止细胞死亡后,研究人员观察到,来自非整倍体细胞的增殖信号,以前用来维持健康组织,现在有利于肿瘤的发展。

这项研究拓宽了达尔文关于基因组稳定性在癌症发展中的观点,“也许是基因组稳定性在肿瘤发生中的作用的不完全观点”Milán说。这种观点是基于促进肿瘤基因的随机增加和抑制肿瘤基因的随机减少,这最终有利于肿瘤细胞。

“从这种基因组不稳定性中产生的非整倍体也会导致代谢应激,这反过来又会导致一系列信号的表达,从而促进肿瘤的生长和发展。”

鉴于非整倍体在大多数癌症中都很常见,Marco Milán认为寻找专门针对去除非整倍体细胞的治疗方法可能是解决它们的一个好策略。

IRB巴塞罗那研究人员说:“这项基础生物学研究提供了有关非整倍体细胞触发的分子链接的新信息,这是研究对抗癌症的可能疗法之前的一步。”


进一步探索

研究人员创造了一只苍蝇来研究正常细胞是如何癌变的

更多信息:Marta clementte - ruiz等人。基因剂量失衡导致染色体不稳定诱发肿瘤细胞发育(2016)。DOI: 10.1016 / j.devcel.2016.01.008
期刊信息: 细胞发育

引用:科学家阐明了染色体数量不正确的细胞如何导致肿瘤的发展(2016年2月9日),检索自2022年6月10日//www.pyrotek-europe.com/news/2016-02-scientists-cells-incorrect-chromosomes-tumour.html
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