身体内一些细胞会以你想像不到的形式联通。比如,当免疫细胞防御入侵微生物时,她们会扭曲自己便于才能穿过其他细胞群窄小的空隙。并且,她们也会因而而付出代价。3月24日,《》期刊同时发表两篇文章,共同阐明:这种“瑜伽式”动作会破坏细胞核膜,从而损伤DNA。
过去的研究仍然觉得,细胞核膜只有细胞有丝分裂期才能降解消失。并且,由于细胞膜具有柔硬度,所以细胞在迁移过程中不会由于挤压而重伤,更即便相比于其他部份,细胞核结构更结实。
然而,来自于日本居里研究所和康奈尔学院的两支科研团队却提出相反的推论。她们通过观察细胞挤压剖析其内部结构发觉:过去的理论存在错误,被挤压的细胞可能难以承受得住痛楚。
细胞遭到挤压,细胞核膜会断裂
日本居里研究所的生物学家Piel率领团队在实验室进行了细胞穿过小空间的试验,她们甚至设置了仅仅只有1/4细胞大小的空隙。看着挤压变型的细胞,研究人员不禁表示她们虽然也能感遭到它们的痛楚。
巧合的是,大西洋彼岸的康奈尔学院的生物医学工程师Jan率领的团队也对同样的事情展开了兴趣。她们设置了一个微型障碍装置,并将细胞核携带上萤光标记。当细胞穿过空隙后细胞膜损伤,研究人员在细胞质中发觉了萤光。这意味着,细胞核膜早已断裂。
然而,细胞遭到挤压后,细胞核膜断裂并不是它深受的惟一损伤。
断裂的细胞核膜会曝露DNA,使其遭到伤害
不仅有丝分裂,细胞核和细胞质混和会造成细胞的死亡。由于细胞质中包含有多种关键酶,才能通过捣毁DNA结构防御病毒入侵,所以,一旦细胞核膜断裂,这种酶类会辨识曝露在细胞质的核内DNA,并断掉它们的双链结构。这些破坏会造成细胞死亡或则恶变。

研究人员指出,细胞膜受损可能是细胞生存过程中遇见的最糟糕的事情。两个团队发觉,细胞核断裂会继发引起DNA双链破裂。并且,DNA的断链的缘由还未知。研究人员推论,可能是因为细胞质中耐旱毒酶对其功击,不过也可能是其他诱因引起的弊端。
然而正常情况下,这些损伤会被修补。细胞会启动ESCRTIII复合体修复细胞膜断裂之处。且这些修补过程会在核膜断裂2分钟内启动,并在10-30分钟内完成。
剿灭转移癌细胞的新思路:制止细胞核膜、DNA修补过程
以上研究成果有望给剿灭癌细胞提供新思路。
细胞核膜的修补能力可以帮助免疫细胞生存,并且它也保护了癌细胞。我们都晓得,癌细胞转移是导致大多数疾病病人病发逝世的缘由。通过和Piel团队的研究成果,我们晓得,制止DNA和细胞核膜修补对于被挤压的细胞来说是致命的。这意味着,我们可以研制出新抗生素,制止这两方面的修补过程,因而杀害转移癌细胞。
不仅对付癌细胞细胞膜损伤,最新研究还提出了一个新问题:迁移中的细胞怎样处理和保护因膜断裂而曝露的细胞核?这都是科学家们后续研究的方向。
