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Dev Cell:挑战常规!多倍体肝细胞阻止癌症产生

来源:本站原创 2018-02-12 19:49

2018年2月12日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国德州大学西南医学中心(UT Southwestern)儿童医学中心研究所(CRI)的研究人员发现肝脏中具有全基因组重复的细胞,也被称作多倍体细胞,能够阻止肝脏发生癌变。这一发现解决了肝脏生物学中的一个长期存在的谜团,并且有可能激发人们想出新的癌症预防方法。相关研究结果于2018年2月8日在线发表在Developmental Cell期刊上,论文标题为“The Polyploid State Plays a Tumor-Suppressive Role in the Liver”。
图片来自Developmental Cell, doi:10.1016/j.devcel.2018.01.010。

大多数人细胞是二倍体细胞,仅携带一组匹配的含有每个人基因组的染色体。多倍体细胞携带着两组或更多组染色体。虽然多倍体细胞在大多数人体组织中很少见,但它们在哺乳动物的心脏、血液和肝脏中普遍存在。当肝脏受到脂肪肝疾病或环境毒素引起的损伤或应激时,细胞多倍体化(polyploidization)也会显著增加,从而可能在生命后期导致肝癌产生。然而,还不清楚细胞多倍体化的增加是否具有功能重要性。

之前针对多倍体肝细胞的确切功能的研究一直受到限制,这部分上是因为很难改变细胞中的染色体组的数目或倍性(ploidy)而又不会引入可能也会影响其他的细胞活动(如分裂、再生或者癌变)的永久性突变。正因为如此,针对肝脏存在多倍体细胞的原因提出过很多观点,但实验证据是非常少的。

针对这种情形,这些研究人员发现了一种新方法。CRI助理教授Hao Zhu 博士说,“我们的实验室首次开发出瞬时地和可逆地改变倍性的新型方法。这是一个重要的进展,这是因为它允许我们将倍性的影响与改变倍性的基因的影响区分开来。利用这些技术,我们能够证实多倍体肝细胞阻止小鼠肝脏中的癌症形成。”

令人惊讶的是,具有更多多倍体细胞的肝脏在遭受各种损伤后不会产生再生方面的问题。

这些发现挑战了一个长期以来认为多倍性通常是一种促癌症状态的概念。它们提示着这可能是正常的肝细胞中的一种适应性反应。在人体中,当抑制癌症的基因(也被称作肿瘤抑制基因)丢失或者促进癌症的基因(也被称作癌基因)受到激活时,癌症就会产生。

Zhu博士说,“我们发现肝细胞的多倍性并不强烈地影响某些癌基因的活性,但是它确实阻止肿瘤抑制基因缺失。当正常的二倍体细胞失去一个或两个肿瘤抑制基因拷贝时,癌症就能够形成。携带额外的重要的肿瘤抑制基因拷贝的多倍体细胞更好地得到保护,并且更强地抵抗癌症形成,这是因为它们携带着这些额外的基因组拷贝。”

Zhu实验室的未来研究将集中在多倍性在各种经常导致肝癌的慢性肝病中的作用。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Shuyuan Zhang, Kejin Zhou, Xin Luo et al. The Polyploid State Plays a Tumor-Suppressive Role in the Liver. Developmental Cell, Published online: February 8, 2018, doi:10.1016/j.devcel.2018.01.010

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