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      細胞膨脹擠過障礙物
      
			
      
				2019-05-15 09:29:37
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      研究人員報告說，入侵細胞可以通過一種技巧來突破組織并擴散到身體的其他部位。在一項新的研究中，透明蠕蟲線蟲中細胞“闖入”的三維延時成像揭示了一種短暫而又關鍵的結構。單個突出物從細胞表面凸出，通過保護層楔入一個孔，將細胞與其他組織分開，然后膨脹，直到裂口寬度足以使整個細胞擠過去。
      

      細胞膨脹擠過障礙物
      

      這些發(fā)現(xiàn)可能指出預防轉(zhuǎn)移的新方法，癌細胞的擴散通常會使疾病更致命和難以治療。這項工作于11月20日出現(xiàn)在“發(fā)育細胞”雜志上。身體中的大部分細胞都保持不變。但杜克大學的生物學教授，主要作者大衛(wèi)舍伍德說，細胞不時會侵入其他組織。
      

      細胞破裂和進入的能力對于許多正常過程是至關重要的，例如當胎盤在妊娠早期附著于子宮時，或當免疫細胞通過血管壁進入受傷或感染部位時。
      

      當癌細胞離開其原始腫瘤部位并擴散到身體的其他部位時，細胞侵襲在轉(zhuǎn)移期間被劫持。
      

      進行傳播，細胞首先必須穿透蛋白質(zhì)和其他分子的片狀網(wǎng)狀稱為地下室膜，其支持和包圍像凱夫拉爾包裝組織。
      

      舍伍德說，這一突破性進程的第一步是30年前得到認可的?；啄み^于密集而無法穿過，所以入侵細胞開始時推出比人類頭發(fā)(稱為invadopodia)細許多倍的微小“腳”。這些類似活塞的突起每幾秒鐘從細胞表面突出，然后縮回，直到一個人在基底膜上打出一個小孔。然而，在最初的違規(guī)行為之后發(fā)生的事情不太清楚。
      

      在這項新的研究中，研究人員確定了第二種結構，這種結構在invadopodia進行第一次穿刺后接管。
      

      Sherwood的小組使用連接到強大顯微鏡的相機，每五分鐘拍攝一次入侵的蠕蟲細胞，持續(xù)長達三個小時。
      

      他們追蹤了一個叫做錨細胞的特殊細胞，它突破了將蠕蟲的子宮與外陰分開的基底膜連接它們，使蠕蟲可以產(chǎn)卵。
      

      舍伍德及其同事發(fā)現(xiàn)，秀麗隱桿線蟲錨定細胞在一個巨大的突起的幫助下完成了這項任務，這個突起楔入由入侵者產(chǎn)生的小洞，就像一只腳在門口。隨著突起的擴大，它將基底膜推到一邊并擴大現(xiàn)有的孔。
      

      研究人員發(fā)現(xiàn)，這種突起不是像氣球那樣伸展，而是通過從內(nèi)部添加細胞膜來膨脹。稱為溶酶體的細胞內(nèi)的微小囊在裂口處集中。在那里，它們與細胞的外膜融合，增加其表面積。隨著突起膨脹，一種稱為dystroglycan的蛋白質(zhì)在其基部聚集，以防止凸起放氣。
      

      舍伍德說，推動力“清除入侵的路徑，類似于氣囊導管膨脹以打開動脈的方式”。在一個半小時內(nèi)它收縮，留下一個足夠?qū)挼目?，讓細胞通過。
      

      研究表明，為了制作突出物，細胞依賴于一種名為netrin的化學線索及其受體將溶酶體引導至該部位。Sherwood說，高netrin水平與許多人類癌癥的轉(zhuǎn)移有關，這表明研究人員發(fā)現(xiàn)的機制是侵襲性細胞的共同特征。
      

      這些發(fā)現(xiàn)也可以解釋為什么旨在通過靶向入侵細胞來阻止癌癥擴散的藥物已經(jīng)失敗。
      

      幾種提出的治療方法通過抑制溶解基底膜的金屬蛋白酶來起作用。舍伍德說，這種療法在臨床試驗中取得的成功有限，可能是因為他們忽略了癌癥進展中的關鍵因素 - 這些充氣突起從腫瘤細胞中凸出并將基底膜推到一邊。
      

      舍伍德說，弄清楚如何阻斷netrin通路并防止癌細胞發(fā)出新的突起可能會剝奪它們用來傳播的關鍵工具。
      

      “移植細胞具有非凡的入侵策略，”舍伍德說。“這項研究揭示了另一個伎倆。”
      
			

			
        
      
			
      
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