哺乳动物细胞有时会具有过多的染色体,被称作非整倍性(aneuploidy),这会对机体造成损害,通常会导致出生缺陷或死亡,不过几乎总是非整倍性的肿瘤细胞似乎因此获得了生长优势。美国科学家近日研究称,具有额外染色体的哺乳动物细胞拥有一些共同特征,可被用来研发癌症治疗方法。相关论文发表在10月31日的《科学》(Science)杂志上。
此次研究是首次在哺乳动物细胞中系统检测非整倍性的作用。美国麻省理工学院生物学教授Angelika Amon和同事研究了4种不同小鼠染色体的非整倍性。研究人员发现,除了每个额外染色体具有特定的有害效应之外,非整倍性还在所有细胞中引起普遍反应。
非整倍性细胞分裂速度非常缓慢、体积巨大并显示出其它的代谢变化,表明这些细胞正处于压力下,需要额外的能量来应付由非整倍性导致的蛋白失衡。
这一发现产生了一个矛盾——非整倍性表面看来赋予了细胞增殖劣势,但非整倍性肿瘤细胞却能快速增殖。
对这一矛盾的解释理论有多种,其中一种是,即使非整倍性细胞无法很好地生长,它们可能仍然比周围的正常细胞长得好。正如Amon所说,“独眼人是失明国度的国王。”
而Amon偏爱的理论是,非整倍性向细胞施加了太多的压力,使得其比正常细胞产生了更多的突变,最终驱使它形成癌。
不过,还有可能的是,非整倍性在癌细胞的发育中并不起作用,它只是肿瘤产生的副产品。
Amon说:“现在我们可以寻找能特定地杀死非整倍性细胞的化合物,或那些一旦被敲除就将杀死非整倍性细胞的基因。”而且,Amon和同事已经确定了一个有希望的候选者。(生物谷Bioon.com)
生物谷推荐原始出处:
Science,Vol. 322. no. 5902, pp. 703 – 709,Bret R. Williams,Angelika Amon
Aneuploidy Affects Proliferation and Spontaneous Immortalization in Mammalian Cells
Bret R. Williams,1,2 Vineet R. Prabhu,1 Karen E. Hunter,1,2* Christina M. Glazier,1,2 Charles A. Whittaker,1 David E. Housman,1 Angelika Amon1,2
Aneuploidy, an incorrect number of chromosomes, is the leading cause of miscarriages and mental retardation in humans and is a hallmark of cancer. We examined the effects of aneuploidy on primary mouse cells by generating a series of cell lines that carry an extra copy of one of four mouse chromosomes. In all four trisomic lines, proliferation was impaired and metabolic properties were altered. Immortalization, the acquisition of the ability to proliferate indefinitely, was also affected by the presence of an additional copy of certain chromosomes. Our data indicate that aneuploidy decreases not only organismal but also cellular fitness and elicits traits that are shared between different aneuploid cells.
1 David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, MA 02139, USA.
2 Howard Hughes Medical Institute, MIT, E17-233, 40 Ames Street, Cambridge, MA 02139, USA.