闡明腫瘤細胞在擁擠環(huán)境中進行細胞分裂的分子機制

一篇發(fā)表在國際雜志Advanced Science上的研究報告中，來自德累斯頓工業(yè)大學等機構(gòu)的科學家們通過研究揭示了癌細胞在擁擠的腫瘤組織中進行分裂的分子機制，同時研究者還將這種機制與癌癥進展和轉(zhuǎn)移的標志（上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程，EMT過程）聯(lián)系了起來。

大多數(shù)的動物細胞都需要變?yōu)榍蝮w來便于分裂，為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙睿毎捅仨毷諗n并使得臨近細胞也發(fā)生變形，在生長的腫瘤組織中，腫瘤細胞需要在一個比健康組織更加擁擠的環(huán)境中進行分裂，這就意味著分裂的腫瘤細胞可能會需要產(chǎn)生更大的機械力才能聚集在如此密集環(huán)境的周圍，然而腫瘤細胞似乎適應了克服這些困難，研究者非常好奇腫瘤細胞是如何獲得這種增強的能力來應對擁擠的腫瘤環(huán)境的。

研究者發(fā)現(xiàn)，EMT過程或許就是其中一種解釋，EMT是癌癥進展的主要標志，其是一種細胞轉(zhuǎn)化過程，在該過程中，腫瘤細胞會失去其不對稱的組織解雇并與相鄰的細胞發(fā)生分離，從而獲得遷移到其它組織的能力，同時其還會與其它因素聯(lián)合作用促進腫瘤組織發(fā)生轉(zhuǎn)移，比如轉(zhuǎn)移到血液和淋巴管中，并最終在其它器官中定植。

研究者Kamran Hosseini說道，截至目前為止，EMT過程被認為主要與增強的細胞分裂和細胞遷移過程有關(guān)，本文研究結(jié)果表明，EMT同時還會通過促進細胞成功變圓和細胞分裂的方式來影響癌細胞的遷移，該研究或為研究人員提供了一個新的方向來揭示EMT如何在機體中促進癌癥的轉(zhuǎn)移。就像我們用手輕輕擠壓水果來測試其成熟度一樣，科學家們分析了單個人類細胞的機械特性，不過他們使用了原子力顯微鏡來將細胞“壓扁”這種纖維鏡能夠測定在EMT前后細胞的硬度和表面張力等參數(shù)；除此之外，研究人員還培養(yǎng)了微型腫瘤并將其困在彈性水凝膠中，從而分析機械約束力如何影響細胞變圓以及腫瘤細胞的分裂過程。

這項研究中，研究人員識別了腫瘤細胞變圓及生長過程中所發(fā)生的改變，EMT或許會以兩種截然不同的方式來影響癌細胞的功能，而且分裂的腫瘤細胞會變硬，周圍未分裂的細胞則會變軟，此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，他們所觀察到的機械改變或許與名為Rac1的蛋白質(zhì)活性增加直接相關(guān)，Rac1蛋白是一種已知的細胞骨架調(diào)節(jié)因子。最后研究者表示，本文研究結(jié)果不僅為細胞生物學研究領(lǐng)域提供了重要的思路，還識別出了后期幫助開發(fā)新型癌癥療法的重要靶點。