Sci:揭示细胞迁移时核膜修复机制 正癌DN核膜破裂均可修

邓文龙

Science：揭示细胞迁移时核膜修复机制

2016-04-21 05:49

2016年4月21日/生物谷BIOON/--在一项新的研究中，法国研究人员发现诸如免疫细胞之类的细胞会通过自身扭曲挤入进其他细胞之间的狭窄缝隙中，但是这会导致细胞核膜破裂，损害它的DNA。这些研究结果有可能让人们开发一些药物来阻止癌细胞迁移到体内其他的位点。相关研究结果发表在2016年4月15日那期Science期刊上，论文标题为“ESCRT III repairs nuclear envelope ruptures during cell migration to limit DNA damage and cell death”。（癌细胞在转移到体内其他位点时，也会发生这种现象，详情可参见报道，Science：癌细胞能够快速修复细胞核破裂。）

论文通信作者、法国居里研究所细胞生物学家Matthieu Piel说，观察到细胞设法穿过小孔（直径有时不到它们宽度的四分之一）时进行扭曲和翻转，“你几乎都替它们感到疼痛。”但是细胞具有柔韧性，研究人员认为这些扭曲和翻转不会造成任何损伤。然而，细胞核比细胞其他部分都要硬，因而可能无法承受这种压力。Piel说：“我们开始怀疑，当细胞穿过狭窄空间时是否会导致细胞核遭受损伤。”

Piel和同事们注意到当免疫细胞遭受挤压时，一些分子从细胞核泄露出来。

研究人员原本以为健康细胞只在它们即将进行细胞分裂前才会打开核膜，而在其他时候，细胞核和细胞质的内含物混合到一起可能会是毁灭性的。细胞质中包含一些酶，可通过破坏病毒的DNA来抵御它们。如果核膜破裂，这些酶也会降解细胞本身的DNA。Piel说，核膜破裂有可能发生在细胞身上，如果这样，细胞还能存活下来，那么可能就不是什么好事情。

研究人员发现细胞穿过狭窄缝隙受到挤压时，不仅会破坏细胞膜，而且还让细胞的DNA遭受损伤。细胞DNA会发生双链断裂，这种损伤会导致这些细胞死亡或发生癌变。

研究人员还发现细胞在遭受DNA损伤后还能够因为快速愈合而存活下来。他们发现一种被称作转运必需内体分选复合物（endosomal sorting complex required for transport-III, ESCRT-III）的复合体堵住核膜上的裂口，这样，细胞就有时间修复发生断裂的DNA。

科学家们认为这项研究中观察到的这种核膜破裂和DNA损伤可能广泛存在于人体内，而且还认为修复核膜上的裂口可以帮助免疫细胞存活，但也可以让癌细胞受益。迁移到体内新的位点并开始生长的癌细胞是大多数癌症患者死亡的原因。

研究人员证实，修复DNA损伤和修复核膜破裂在受到挤压的细胞存活中发挥着至关重要的作用，这就表明抑制这两个修复过程的一些药物可能能够阻止癌细胞转移，不过人们还可能必须发现一些方法抑制这些药物对健康细胞的损害。（Bioon.com）

http://science.sciencemag.org/content/352/6283/359



http://news.bioon.com/article/6681712.html

邓文龙

Science：癌细胞能够快速修复细胞核破裂

2016-03-30 16:59



当癌细胞穿过狭窄空间期间细胞核核膜破裂对基因完整性的影响，图片来自美国康奈尔大学Jan Lammerding实验室。

2016年3月30日/生物谷BIOON/--当不同的细胞穿过组织内部的狭窄空间时，它们经常变形，导致它们的细胞核在相关的压力下发生破裂。在一项新的研究中，来自美国康奈尔大学、德州大学MD安德森癌症中心以及荷兰癌症基因组中心和内梅亨大学的研究人员发现癌细胞有一种自我修复的快速恢复能力，但是细胞核变形和破裂会破坏这些癌细胞的基因组完整性，这可能能够进一步促进癌症发展。相关研究结果发表在2016年3月24日那期Science期刊上，论文标题为“Nuclear envelope rupture and repair during cancer cell migration”。

在这项研究中，研究人员发现以下重要几点：

（1）细胞核变形导致细胞核核膜（nuclear envelope，NE）完整性局部丢失，这会导致细胞核-细胞质内含物不受控制的交换、染色质跨过核膜形成突起，以及DNA损伤。核膜破裂的发生率会随着细胞内部空间受到限制和核层纤蛋白（nuclear lamin）---在结构上支持细胞核的核膜蛋白---耗竭而增加。

（2）癌细胞利用转运必需内体分选复合物（endosomal sorting complex required for transport-III, ESCRT-III）中的组分恢复核膜完整性。

（3）在核层纤蛋白水平下降的癌细胞中，这些事件特别明显地发生，其中核层纤蛋白的表达在很多癌症中不受调控，而且经常与不好的结果相关联。

（4）尽管核膜破裂以及由此造成的基因组不稳定可能促进癌症发展，但是它可能代表着转移性癌症的一个特别脆弱的地方，从而提供一种开发新的抗转移性肿瘤药物的机会，这些药物可通过阻断核膜修复和抑制DNA损伤修复而能够特异性地靶向作用于这些转移性癌细胞。（Bioon.com）

http://science.sciencemag.org/content/352/6283/353



http://news.bioon.com/article/6680796.html