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& # 27;变形术。癌细胞促进转移

健康 89xy 2周前 (10-08) 20次浏览

利用创新技术和广泛的实验,研究人员已经证明前列腺癌细胞具有改变其形状的能力,从而促进转移。

& # 27;变形术。癌细胞促进转移

一项新的研究调查了转移性前列腺癌(如下所示)背后的过程。

癌症是一种复杂的野兽。当它出现在一个部位时很难治疗,但是当它在一个叫做转移的过程中转移到身体的其他部位时,它就变得更加成问题。

例如,前列腺癌可以扩散到身体的任何部位。最常见的是,它通过血液或淋巴管进入骨骼,但也可以到达淋巴结、肺、肝脏和大脑等其他位置。

了解肿瘤如何迁移并在远处扎根是许多研究的主题。癌症在外国环境中蓬勃发展的能力涉及一系列复杂的步骤——例如,它需要能够在去往新地方的旅途中存活下来,安全地与新的组织类型联系起来,并产生新的血管生长来为其提供营养。

细胞骨架与转移

关注的一个领域是肌动蛋白细胞骨架在转移中的作用。细胞骨架存在于所有细胞中;它由一个复杂的相互连接的网格组成,支持细胞并帮助它保持形状,即使在压力下。

细胞骨架也有助于将每个细胞内的内部结构保持在适当的位置,并收缩以改变细胞的形状并允许其迁移。细胞骨架的一个组成部分是肌动蛋白微丝,它由长串肌动蛋白组成。

最近,肌动蛋白细胞骨架也与癌细胞迁移有关。发表在《自然通讯》杂志上的一项新研究更深入地研究了细胞骨架和转移之间的关系。

马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯·金梅尔癌症中心的一组研究人员从五项前列腺癌研究中获取了公共数据,这些信息包括数百种转移性和原发性癌症或未转移癌症的化学和遗传学细节。

AIM1的角色

特别感兴趣的是黑色素瘤1 (AIM1)中一种叫做缺失的基因。他们发现,AIM1产生的蛋白质在20%至30%未扩散到身体其他部位的前列腺癌和40%扩散的癌症中是不存在的。

此外,在转移性前列腺癌中,与保留在前列腺中的癌症相比,AIM1减少了2-4倍。

虽然AIM1以前与黑色素瘤的发展有关,但其作用尚不清楚。

“我们的实验表明,AIM1蛋白的缺失赋予前列腺癌细胞改变形状、迁移和侵袭的能力。这些能力可以让前列腺癌细胞扩散到动物和人的不同组织中。”

约翰·霍普金斯大学迈克尔·哈夫纳博士

AIM1不是参与复杂转移过程的唯一分子,但是,正如Haffner博士所说,“[……]在某些情况下,它似乎是转移过程的重要组成部分。”

除了AIM1的数量差异之外,通过用染料跟踪蛋白质,研究人员还发现了蛋白质在细胞内的定位方式的变化。他们表明,在正常的非癌前列腺细胞中,AIM1蛋白位于细胞的外边缘,并与β-肌动蛋白配对,β-肌动蛋白是细胞骨架的一个组成部分。

然而,在前列腺癌细胞中,这种蛋白质在细胞边缘附近没有发现,也没有与β-肌动蛋白配对。

这种位置的改变见于人类组织样本,包括81例正常前列腺、87例原发性前列腺癌和52例转移至淋巴结的前列腺癌。

Kimmel癌症中心的副教授、博士Vasan Yegnasubramanian博士解释说,“似乎当AIM1蛋白水平下降,或者当它异常扩散到整个细胞而不是局限于外缘时,前列腺癌细胞的支架变得更具可塑性,能够入侵其他组织。”

他们的理论是,当AIM1存在时,细胞的支架保持其刚性和正确的形状。没有AIM1,细胞可以变成变形人,能够迁移到远处,并进入新的位置。

记录癌细胞的运动

为了探索这些变形细胞是如何运动的,科学家们与细胞力学专家史蒂文·安博士合作。通过使用最先进的定量单细胞分析,他能够研究缺乏AIM1的前列腺癌细胞的细胞骨架的特性。

这种对细胞力学本质的深入研究表明,没有AIM1的细胞重塑细胞骨架的频率是具有正常A IM1水平的细胞的两倍。他们还对旁边的细胞施加了比标准AIM1水平多三到四倍的力。

这些是有助于细胞迁移和侵入其他组织的属性类型。这一观察结果得到了进一步实验的支持,该实验表明,具有低AIM1水平的前列腺细胞容易迁移到培养皿的空白空间,并且渗透结缔组织样物质的速度比具有正常AIM1水平的细胞快四倍。

小鼠组织中的AIM1

为了进一步证明AIM1蛋白在肿瘤迁移中的重要性,研究小组转向小鼠模型。他们将没有AIM1的前列腺癌细胞植入五只小鼠体内。这些细胞扩散到其他组织的速度是标准AIM1水平细胞的100倍。

重要的是要注意,虽然AIM1减少的细胞可以成功地在小鼠体内移动,但它们不能在这些位置建立完整的菌落。这表明AIM1耗尽只是故事的一部分,还有很多需要理解的地方。

正如Yegnasubramanian教授所说,“AIM1可能有助于前列腺癌细胞扩散到全身,但当它们到达那里时,其他东西可能会帮助它们形成完整的转移性肿瘤。”

该团队计划继续在这一领域的工作,研究其他可能参与的蛋白质。


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