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      細(xì)胞膨脹擠過障礙物
      
			
      
				2018-12-18 09:38:03
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      研究人員報告說，入侵細(xì)胞可以通過一種技巧來突破組織并擴(kuò)散到身體的其他部位。在一項(xiàng)新的研究中，透明蠕蟲線蟲中細(xì)胞“闖入”的三維延時成像揭示了一種短暫而又關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)。單個突起從細(xì)胞表面凸出，通過保護(hù)層楔入一個孔，將細(xì)胞與其他組織分開，然后膨脹，直到裂口寬度足以讓整個細(xì)胞擠過去。
      

      細(xì)胞膨脹擠過障礙物
      

      這些發(fā)現(xiàn)可能指出預(yù)防轉(zhuǎn)移的新方法，癌細(xì)胞的擴(kuò)散通常會使疾病更致命和難以治療。這項(xiàng)工作于11月20日出現(xiàn)在“ 發(fā)育細(xì)胞 ”雜志上。
      

      身體中的大部分細(xì)胞都保持不變。但杜克大學(xué)的生物學(xué)教授，主要作者大衛(wèi)舍伍德說，細(xì)胞不時會侵入其他組織細(xì)胞破裂和進(jìn)入的能力對于許多正常過程是至關(guān)重要的，例如當(dāng)胎盤在妊娠早期附著于子宮時，或當(dāng)免疫細(xì)胞通過血管壁進(jìn)入受傷或感染部位時。
      

      當(dāng)癌細(xì)胞離開其原始腫瘤部位并擴(kuò)散到身體的其他部位時，細(xì)胞侵襲在轉(zhuǎn)移期間被劫持。進(jìn)行傳播，細(xì)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(jìn)程的第一步是30年前得到認(rèn)可的。基底膜過于密集而無法穿過，因此入侵的細(xì)胞通過推出比人類頭發(fā)(稱為invadopodia)細(xì)許多倍的微小“腳”開始。這些類似活塞的突起每幾秒鐘從細(xì)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)生的事情并不那么清楚。
      

      在這項(xiàng)新研究中，研究人員確定了第二種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在invadopodia進(jìn)行第一次穿刺后接管。他們追蹤了一個叫做錨細(xì)胞的特殊細(xì)胞，這個細(xì)胞突破了將蠕蟲的子宮與外陰分開的基底膜，將它們連接起來，這樣蠕蟲就可以產(chǎn)卵了。
      

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

      研究人員發(fā)現(xiàn)，這種突起不是像氣球一樣伸展，而是通過從內(nèi)部添加細(xì)胞膜而膨脹。稱為溶酶體的細(xì)胞內(nèi)的微小囊在裂口處集中。在那里，它們與細(xì)胞的外膜融合，增加其表面積。當(dāng)突起膨脹時，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“清除了一條類似于氣囊導(dǎo)管膨脹以打開動脈的入侵路徑”。它在一個半小時內(nèi)收縮，留下一個足夠?qū)挼目?，讓?xì)胞通過。
      

      研究顯示，為了制作突出物，細(xì)胞依賴于一種名為netrin的化學(xué)線索及其受體將溶酶體引導(dǎo)至該部位。Sherwood說，高netrin水平與許多人類癌癥的轉(zhuǎn)移有關(guān)，這表明研究人員發(fā)現(xiàn)的機(jī)制是侵襲性細(xì)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(xì)胞來阻止癌癥擴(kuò)散的藥物已經(jīng)失敗。
      

      幾種提議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(yàn)中取得的成功有限，可能是因?yàn)樗麄兒雎粤税┌Y進(jìn)展中的關(guān)鍵因素 - 這些充氣突起從腫瘤細(xì)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(xì)胞發(fā)出新的突起可能會剝奪它們用來傳播的關(guān)鍵工具。“移植細(xì)胞具有非凡的入侵策略，”舍伍德說。“這項(xiàng)研究揭示了另一個伎倆。”
      
			

			
        
      
			
      
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