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Devel Cell:新发现!缺氧的乳腺癌细胞或会利用胞外囊泡向正常细胞发送致癌刺激信号!

来源:本站原创 2020-08-13 21:58

2020年8月13日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一篇发表在国际杂志Developmental Cell上的研究报告中,来自美国费城威斯达研究所等机构的科学家们通过研究发现,乳腺癌细胞或会因缺氧而发送信号从而诱导正常上皮细胞周围的组织发生致癌性改变,这些信号/信息会被包裹到称之为胞外囊泡(EVs,extracellular vesicles)的颗粒中,同时还会重编程受体正常细胞中线粒体的形状和位置,最终促进解除对组织形态发生的调控。

图片来源:Pixabay/CC0 Public Domain

医学博士Dario C. Altieri表示,我们都知道,癌细胞一直在与其附近的正常细胞之间进行“交谈”,这对于促进癌症发生及进展非常重要,那么这是如何发生的,又是什么信号从一个细胞转移到另一个细胞,目前研究人员对此知之甚少,而更好地理解该过程发生的细节或能帮助研究人员揭示肿瘤拦截附近正常细胞从而促进疾病发生的分子机制。

这项研究中,研究人员在一种缺氧装置中培养乳腺癌细胞从而模拟了癌细胞缺氧的环境,而缺氧也是大部分实体瘤周围微环境的一个主要特征,随后研究者对这些乳腺癌细胞所释放的EVs进行了研究。EVs是一种被包裹在双层膜中的微小结构,其能被大多数细胞释放并将不同的分子和信息传递给其它细胞,因此,囊泡或许就是细胞间通讯的重要手段,这项研究中,研究人员重点对处于30-150 nm尺寸之间的小型EVs(sEVs)进行了研究。

为了解析癌细胞所产生的sEVs对附近正常细胞的影响,研究者培育出了携带缺氧状况下细胞所释放的sEVs的正常乳腺上皮细胞,随后他们发现正常受体细胞在培养液中迁移的能力会增加,而这或许与细胞中线粒体重新分布到细胞外有关,而这与此前研究人员描述的线粒体在支持细胞运动上的作用是一致的。除了能调节线粒体的行为外,本文研究中研究者还发现,缺氧的乳腺癌细胞所释放的sEVs能诱导正常受体细胞中基因表达的大量改变,同时还会激活参与细胞运动、细胞骨架重建和细胞间相互交流沟通的多种通路的表达,此外,sEVs处理的细胞还能表现出细胞死亡水平的下降及促炎性反应水平的升高。

随后研究者发现,整合素连接激酶(ILK,Integrin-Linked Kinase)或许能作为包裹在sEVs中的主要信号组分,其负责诱导细胞中线粒体的改变并增加受体细胞的迁移过程;激活ILK信号就能影响正常组织的形态发生,利用正常乳腺发育的3-D细胞模型,研究者观察到,暴露于缺氧乳腺癌细胞所产生的sEVs或会促进正常乳腺架构的一般中段及多种致癌转换特征的出现,包括形态学的改变、异常调节的细胞增殖、细胞死亡水平下降以及上皮间质转化过程标志物的出现等,上皮间质转化过程会介导癌细胞的移动以及其从原始位点迁移的能力。

最后研究者Irene Bertolini说道,本文研究结果表明,乳腺癌细胞或会利用sEVs来促进局部和远端的疾病进展过程,基于我们的观察结果,靶向作用ILK或线粒体的重编程或许有望帮助研究者开发新型策略来干扰癌症微环境中促肿瘤的改变过程。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Irene Bertolini, Jagadish C. Ghosh, Andrew V. Kossenkov, et al. Small Extracellular Vesicle Regulation of Mitochondrial Dynamics Reprograms a Hypoxic Tumor Microenvironment, Developmental Cell (2020). DOI: 10.1016/j.devcel.2020.07.014

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