對mEAK-7基因的首次描述可能為癌癥和其他疾病的治療提供了建議

多年來，研究人員已經(jīng)知道，一種名為EAK-7的基因在確定蠕蟲的存活時(shí)間方面起著重要作用。但目前尚不清楚這種基因是否與人類相對應(yīng) - 如果確實(shí)如此 - 人類的版本是如何起作用的。

現(xiàn)在，由加州大學(xué)洛杉磯分校的Paul Krebsbach博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員是第一個(gè)描述人類等效機(jī)制的研究人員，他們稱之為哺乳動(dòng)物EAK-7或mEAK-7。

加州大學(xué)洛杉磯分校牙科學(xué)院院長兼牙周病學(xué)教授克雷布斯巴赫領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)mEAK-7可以調(diào)節(jié)決定細(xì)胞生長和人類發(fā)育的分子過程或“代謝途徑”。

這些過程的破壞是導(dǎo)致癌癥和其他疾病以及一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一部分。該研究的結(jié)果可能是通過減緩或阻斷mEAK-7分子過程起作用的新療法的一個(gè)初步步驟，而這反過來又可能控制導(dǎo)致這些疾病的細(xì)胞的擴(kuò)散和生長。

該研究發(fā)表在Science Advances雜志上。

研究人員于2013年開始研究蠕蟲基因EAK-7，當(dāng)時(shí)克雷布斯巴赫是密歇根大學(xué)的一名教員。了解它在蠕蟲中的重要作用，該團(tuán)隊(duì)想要了解它是否在人類生物學(xué)中起作用，以及它是否能夠提供有關(guān)某些人類細(xì)胞成為干細(xì)胞的原因的見解。

該研究的主要作者喬·阮(Joe Nguyen)表示，在他們關(guān)于這種聯(lián)系的最初假設(shè)被證明不正確之后，該團(tuán)隊(duì)基本上發(fā)現(xiàn)了EAK-7與其人類對應(yīng)物之間的聯(lián)系。

一旦他們在人類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)mEAK-7，他們篩選了幾種類型的人類細(xì)胞 - 包括胚胎干細(xì)胞和成纖維細(xì)胞，這些細(xì)胞形成結(jié)締組織并有助于傷口愈合 - 以更好地了解基因是如何起作用的。

“我們沒有在任何樣本中檢測到mEAK-7，”DDS /博士Nguyen說。密歇根大學(xué)的候選人。“但我們發(fā)現(xiàn)的確令人驚訝。當(dāng)我們在各種癌細(xì)胞中測試mEAK-7時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)mEAK-7蛋白濃度非常高。”

研究人員對人體細(xì)胞進(jìn)行了一系列測試，以了解mEAK-7如何對稱為mTOR信號傳導(dǎo)的生物過程做出反應(yīng)，mTOR信號傳導(dǎo)調(diào)節(jié)人體細(xì)胞代謝，生長，復(fù)制和存活。

根據(jù)克雷布斯巴赫的說法，他們發(fā)現(xiàn)的東西比發(fā)現(xiàn)mEAK-7本身更令人驚訝。該基因?qū)嶋H上激活了另一個(gè)生物過程，研究人員將其稱為替代途徑，在分子水平上并不像mTOR那樣理解。

實(shí)際上，這一發(fā)現(xiàn)就像是意識到駕駛員(mEAK-7基因)已離開高速公路(mTOR路徑)并選擇前往鮮為人知的地面街道(替代路徑)到達(dá)目的地。

“隨著mEAK-7激活這一替代過程的發(fā)現(xiàn)，我們證明細(xì)胞代謝，分裂和遷移可能更依賴于細(xì)胞類型，而不是之前所理解的，”Krebsbach說。“如果我們能找到一種方法來控制細(xì)胞的復(fù)制和遷移，包括那些導(dǎo)致人類疾病的細(xì)胞，我們就有可能為新療法創(chuàng)造機(jī)會。”

為了支持他們的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家通過抑制活細(xì)胞中的基因來測試mEAK-7在細(xì)胞增殖和遷移中的作用的重要性。當(dāng)他們突變mEAK-7或?qū)⑵鋸哪切┘?xì)胞中移除時(shí)，這些過程顯著減少。他們還測試了mEAK-7在細(xì)胞中過表達(dá)的情況，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞的增殖顯著增加。

“偶然，我們發(fā)現(xiàn)mEAK-7對mTOR信號傳導(dǎo)至關(guān)重要，是細(xì)胞增殖和遷移所必需的，”加州大學(xué)洛杉磯分校牙科研究員Jin Koo Kim說。“通過靶向mEAK-7，我們可以控制通過這種替代途徑劫持mTOR信號傳導(dǎo)的疾病。”

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