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为细胞引路的探测系统

日期:2014-08-27 00:00:00

Duke大学的研究人员在细胞表面发现了一个信号探测系统,该系统指引着细胞侵袭的方向。这项研究发表在八月二十五日的Journal of Cell Biology杂志上,有助于更好的治疗癌症、帕金森症和渐冻人症(ALS)。

细胞突破正常组织界限进入其他组织和器官,这是许多正常生理过程的重要一步,包括胚胎发育、伤口复原和新血管的形成。不过这一过程有时也会出现问题,比如说癌转移。

“细胞侵袭与癌症发展关系非常密切,但人们对它的了解却并不多,” Duke大学的副教授David Sherwood说。

Sherwood带领研究团队,分析了控制线虫锚状细胞(anchor cell)侵袭的分子机制。2009年Sherwood等人曾发现,锚状细胞需要通过细胞外的netrin信号来确定自己的侵袭方向。现在他们在新研究中发现,netrin受体在细胞膜上来回巡逻,“搜寻”指引方向的netrin信号。

研究人员对线虫锚状细胞的侵袭过程进行了显微延时成像。他们看到,当netrin生产被阻断时,锚状细胞上的netrin受体会间歇性的在细胞膜各处成簇、分散和重组。这样的受体簇就位于肌动蛋白纤维旁边,这种纤维可以帮助细胞改变形态,形成侵袭所需的突出结构。

“这有点像一个导弹探测系统,”Sherwood说。

有了这些受体组成的探测系统,锚状细胞就不需要转来转去地找信号了。一旦受体定位了netrin信号,它们就会在离信号最近的细胞膜区域中稳定下来。

数十年来,人们一直认为细胞定向系统是被动应答信号的。这项研究改写了这个老观点,“锚状细胞并不是被动应答netrin信号的,它们一直在主动的寻找信号,”Sherwood说。

此前,人们曾在一些最致命的癌症中发现,netrin能促进癌细胞侵袭。研究人员指出,可以通过netrin探测系统,阻止癌细胞进入血液或淋巴系统,避免癌症在机体中扩散。

“下一步大家将筛选药物,尝试阻断癌细胞侵袭的探测系统,” Sherwood说。

在神经系统布线过程中,netrin也起到了关键的作用,引导神经细胞生长并形成连接。中枢神经系统的再生能力很有限,不过netrin探测器也许可以帮助神经细胞再生,帮助人们治疗帕金森症和渐冻人症,促进受损脊髓恢复康复。

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