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JCB:发现可加速癌症及神经性障碍疾病治疗的细胞“导航系统”

来源:生物谷 2014-08-27 09:15

2014年8月27日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际杂志Journal of Cell Biology上的一篇研究论文中,来自杜克大学的研究人员通过研究发现,细胞表面的一种“巡回检测系统”或许会为开发治疗诸多疾病,比如癌症、帕金森疾病、肌萎缩侧索硬化(ALS)的新型疗法带来帮助。

文章中,研究人员以线虫作为模式动物进行研究,线虫的细胞可以突破正常组织的边界进入到其他组织和器官中,这种反应对于其进行许多正常的发育过程十分重要,对于其胚胎发育、伤口愈合乃至新血管的形成都很关键;但是有时候该过程也会出错,比如癌转移,即癌细胞可以扩散到全身其他组织中去。

David Sherwood教授说道,细胞的侵袭是癌症研究临床中研究最为相关,但却知之甚少的一个过程,我们一直致力于研究秀丽隐杆线虫在正常发育和癌症发生期间关于细胞侵袭控制的分子机制。在线虫发育过程中,一种名为锚状细胞的特殊细胞会从线虫的子宫分离出来,但其需要特殊的信号来指导其从什么位置分离出来,早在2009年的研究中,研究人员就揭示了一种名为神经生长因子导向的锚状细胞一边其可以在准确的方向发生侵袭。

而这项研究中,研究者揭示了侵袭细胞表面的受体如何在细胞膜上徘徊来捕捉失去的神经生长因子信号从而来指挥细胞进行正确的定位;当发生细胞侵袭时,研究者利用一种高倍显微镜吸附的视频照相机对线虫锚状细胞的运动进行连续拍摄,结果显示,当神经生长因子的产生被阻断时,锚状细胞表面的神经生长因子受体就会有周期性的聚集、分散,然后在细胞膜上的不同区域进行再聚集。

随后研究人员发现,神经生长因子可以促进癌症细胞的侵袭,干扰细胞神经生长因子的检测系统或许就可以抑制癌细胞进入血流引发癌症扩散,这对于开发新型疗法来抑制癌细胞的扩散将带来极大帮助。

本文的研究结果或许对于开发治疗神经变性障碍疾病,比如帕金森疾病或肌萎缩性侧索硬化症的新型疗法提供帮助。(生物谷Bioon.com)

UNC-6 (netrin) stabilizes oscillatory clustering of the UNC-40 (DCC) receptor to orient polarity

Zheng Wang,1 Lara M. Linden,1 Kaleb M. Naegeli,1 Joshua W. Ziel,1 Qiuyi Chi,1 Elliott J. Hagedorn,1 Natasha S. Savage,2 and David R. Sherwood1

The receptor deleted in colorectal cancer (DCC) directs dynamic polarizing activities in animals toward its extracellular ligand netrin. How DCC polarizes toward netrin is poorly understood. By performing live-cell imaging of the DCC orthologue UNC-40 during anchor cell invasion in Caenorhabditis elegans, we have found that UNC-40 clusters, recruits F-actin effectors, and generates F-actin in the absence of UNC-6 (netrin). Time-lapse analyses revealed that UNC-40 clusters assemble, disassemble, and reform at periodic intervals in different regions of the cell membrane. This oscillatory behavior indicates that UNC-40 clusters through a mechanism involving interlinked positive (formation) and negative (disassembly) feedback. We show that endogenous UNC-6 and ectopically provided UNC-6 orient and stabilize UNC-40 clustering. Furthermore, the UNC-40–binding protein MADD-2 (a TRIM family protein) promotes ligand-independent clustering and robust UNC-40 polarization toward UNC-6. Together, our data suggest that UNC-6 (netrin) directs polarized responses by stabilizing UNC-40 clustering. We propose that ligand-independent UNC-40 clustering provides a robust and adaptable mechanism to polarize toward netrin.

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