像吃豆人一样的蛋白质可以吃掉死亡细胞,有助于对抗癌症
谢菲尔德大学的科学家们发现了一种蛋白质,这种蛋白质可以导致细胞吃掉垂死的邻居,帮助防止炎症——这在阻止癌症扩散的斗争中至关重要。
研究人员发现,像吃豆人一样的Rac1蛋白可以改变细胞功能,使细胞对死亡的邻近细胞中遗漏的“吃掉我”信号做出反应,并有效地清除它们,以最大限度地减少与癌症等多种疾病有关的破坏性炎症。
由该大学肿瘤与代谢系的纳斯琳·阿赫塔尔博士领导的研究小组在研究女性乳房时取得了这一突破,以更好地了解器官是如何清除的死细胞当不再需要多余的牛奶时。
在怀孕期间,专业上皮细胞在乳房内生长形成分泌乳汁的肺泡。当不再需要乳汁供应时,肺泡死亡,乳房恢复到非怀孕状态。
乳腺上皮也排列在乳腺导管上,在需要时将乳汁输送到乳头。
通过基因缺失研究,Akhtar博士和她的团队发现Rac1蛋白对牛奶的分泌和随后的干燥期的去除都至关重要。
来自免疫系统的炎症吞噬细胞通常被招募来清除潜伏在组织和多余液体中的死亡细胞。如果长时间吸收过多,就会引发组织炎症,造成损伤。
研究发现,乳腺上皮细胞利用Rac1来劫持免疫系统中的有害炎症吞噬细胞的工作。
在断奶后的最初几天,活的乳腺上皮细胞会吃掉它们垂死的邻居,并吞下所有的分泌物,清除管道中的旧乳和死细胞。然后,类似吞噬细胞的乳腺上皮细胞自行死亡,这些细胞随后被免疫系统中的专业吞噬细胞清除。
阿赫塔尔博士说:“通过自身的工作,乳腺上皮细胞限制了免疫吞噬细胞浸润的数量和时间,从而保护组织免受损伤。”
“如果没有Rac1,死亡细胞和乳汁就会涌入相互连接的乳腺导管,导致它们肿胀并引发慢性炎症。肿胀的乳腺导管在未来怀孕时无法再生并产生乳汁。”
阿赫塔尔博士最初于2009年在曼彻斯特大学与查尔斯·斯特鲁利教授合作开始这项研究。
Ahktar博士说:“据认为,我们每年脱落的死亡细胞相当于我们自己的体重。”
“然而,我们对如何摆脱它们知之甚少。如果免疫吞噬细胞是清除细胞尸体的唯一细胞类型,我们的身体就会持续发炎。上皮细胞吞噬很可能发生在许多其他器官中,因为这种细胞类型形成了我们身体的基石。
超过90%的癌症来自上皮细胞,这就是为什么解开它们如何工作的奥秘是至关重要的。了解健康细胞如何正常工作是至关重要的,这样才能充分理解为什么当癌症发生时它们会出错,以及如何最好地对抗这种疾病。
这项研究发表在今天的杂志上细胞发育将对癌症生物学家大有裨益。
Akhtar博士补充说:“Rac1在包括乳腺癌在内的各种癌症中过度表达,目前正在考虑将Rac1抑制剂作为抗癌疗法。
“然而,到目前为止,人们对Rac1在健康组织中的作用几乎一无所知,我们的研究表明,在乳房中,Rac1的核心作用之一是防止有害的炎症反应。”如果没有Rac1,这些反应会在组织内增强和延长。“鉴于持续的炎症与癌症进展有关,研究结果表明,阻断Rac1可能不是一个好主意。”