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细胞需要它们的个人空间

人体抵御有害病原体的第一道防线是皮肤。作为感染屏障的上皮细胞层的持续维持对抵抗疾病至关重要。

犹他大学医学院(University of Utah School of Medicine)肿瘤科学系副教授乔迪·罗森布拉特(Jody Rosenblatt)把研究上皮细胞作为屏障的功能、这种屏障是如何维持的,以及当它出错时会发生什么,作为她实验室的任务。

乔迪·罗森布拉特博士,犹他大学医学院亨茨曼癌症研究所研究员,霍华德·休斯医学院教员学者

Rosenblatt最近在杜克大学的development &发表了演讲干细胞生物学研讨会上,她提出了一些不同寻常的发现,关于上皮细胞如何挤出健康细胞和垂死细胞,以保持保护屏障。

一些c细胞通过程序性细胞死亡而自杀,并被迫离开细胞层,因为它们不再具有功能。但罗森布拉特说,在将活细胞挤出体外的案例中,“细胞挤压更像是一场谋杀”。功能完好的活细胞被挤出细胞层的事实让她的团队感到困惑,直到他们发现这是细胞过度拥挤的反应。

Rosenblatt解释说,和人类一样,细胞也倾向于喜欢自己的私人空间,所以当这一点受到损害时,活细胞就会被积极地挤出细胞层,恢复细胞数量的平衡。

Rosenblatt的实验室将这一发现又向前推进了一步,精确地指出了可能导致活细胞挤压的途径。

压电-1,一种存在于上皮细胞的拉伸激活钙离子通道,感知拥挤并激活鞘氨醇-1-磷酸(S1P),这是上皮细胞挤压的驱动因素。当压电1通道受到抑制,感觉不到拉伸时,细胞无法挤出。

Rosenblatt用斑马鱼证明,当挤压被S1P2通路的破坏所阻断时,表皮细胞会形成对化疗药物具有耐药性的肿块,并发出细胞程序性死亡的信号。

Rosenblatt解释了调节上皮细胞挤压的重要性,以维持组织作为器官保护屏障的功能。这种功能的失调可能导致转移性癌症等疾病。

这一发现使他们研究了人类胰腺、肺、结肠和乳腺肿瘤的样本。他们发现,在所有这些癌症中,S1P2都显著减少。但是,如果它们恢复了这些癌症细胞系中的S1P2活性,挤压途径就被挽救了,肿瘤大小和转移也大大减少了!

Rosenblatt和她的同事已经证明细胞挤压的重要性不能被夸大。如果挤压受到损害,细胞就会开始堆积并在细胞层下移动,这可能导致上皮下的组织受到侵犯,并转移到身体的其他部位。

现在,我们正在发现更多与肿瘤形成和转移有关的途径,我们可以开发新药,这可能是对抗这些毁灭性疾病的关键。

客座文章作者阿曼达·考克斯,生物学博士研究生

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://researchblog.duke.edu/2017/02/10/cells-need-their-personal-space/