Nature：揭秘细胞分裂与癌症发生之间的神秘关联

2020年5月7日 讯 /生物谷BIOON/ --日前，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自Huntsman癌症研究所等机构的科学家们通过研究揭示了细胞分裂与癌症发生之间的神秘关联。为了替代老化和磨损的细胞，机体主要会采用一种名为有丝分裂的过程来将细胞一分为二，当细胞准备开始分裂时，其会开始复制自身的DNA以确保每个子代细胞都能够获得完整的DNA，在这一过程中，染色体就必须被精确地分配到子代细胞中，如果一个细胞中的DNA拷贝不完整或者DNA发生损伤，就会导致遗传性障碍及诸如癌症等疾病的发生。

图片来源：Huntsman Cancer Institute

为了使细胞分裂发生，两组DNA拷贝就必须定位在细胞对向两端，首先，细胞和会分解其保护性外壳，随后染色体被被一种纤维装置分开，每组DNA周围都会形成一个新的细胞核，最终细胞就会分裂为两个子代细胞，每个细胞内部都拥有一个重新形成的细胞核。

这项研究中，研究人员深入理解了细胞分裂的精细化复杂过程，他们发现，LEM2蛋白在细胞分裂过程中拥有两项重要的功能，首先，LEM2能在形成的细胞核保护层中形成密封装置，从而保护两组DNA免受损伤，其次，LEM2会招募一些因子来分解负责分离两组DNA的纤维装置；为了证实LEM2在有丝分裂过程中的关键角色，研究人员利用彩色荧光标记物来标记不同的组分：LEM2、纤维和DNA，这一过程就能帮助研究人员观察并分析从LEM2与完整纤维第一次结合开始直至其被分解为止的完整过程。LEM2蛋白能与其它蛋白（ESCRTs）在纤维穿越细胞核保护性外壳的孔洞处聚集并形成凝胶样的封闭结构，这种LEM2 O型环结构就能有效封闭重新形成的细胞核外壳，并能保护每一组DNA免于细胞核周围物质的损伤效应。

研究者Dollie LaJoie博士表示，利用成像方法，我们就能观察到一个仅在细胞分裂大约5分钟内才会发生的一个过程，这也是一个很难进行研究的过程；文章中，研究人员利用不同的方法很好地解释了LEM2所扮演的角色，目前研究人员重点对活细胞的这一过程进行研究，这种新型凝胶样的分隔或许在LEM2参与的其它关键细胞功能中也非常重要，比如包括高水平的DNA组装。

研究者发现，当LEM2组装细胞核时如果被干扰了话就会导致DNA发生损伤，从而就会危及正常的细胞功能；本文研究或能帮助研究人员寻找DNA发生损伤的新型通路，其中在部分情况下DNA的损伤会引发癌症；后期研究人员将会继续深入研究，调查不适宜的细胞核形成与DNA损伤之间的关联，同时研究人员还会分析癌细胞为何会缺乏不合适的细胞核组装调节即细胞核的损伤修复过程。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

von appen, A., LaJoie, D., Johnson, I.E. et al. LEM2 phase separation promotes ESCRT-mediated nuclear envelope reformation. Nature (2020). doi：10.1038/s41586-020-2232-x