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        生物學(xué)家探索從程序性死亡邊緣恢復(fù)的細(xì)胞的分子基礎(chǔ)
        
			
        
				2019-05-25 12:00:01
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        兩個加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校實(shí)驗(yàn)室之間的新合作探索了一個名為anastasis的非凡過程的潛在分子機(jī)制，這個希臘語意為“升級為生命”。在早期研究表明細(xì)胞可以從死亡邊緣恢復(fù)的基礎(chǔ)上，新的研究表明，轉(zhuǎn)移是一個由兩個可區(qū)分的階段組成的活躍過程。該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果發(fā)表在“細(xì)胞生物學(xué)雜志”上。
        

        生物學(xué)家探索從程序性死亡邊緣恢復(fù)的細(xì)胞的分子基礎(chǔ)
        

        “我們已經(jīng)知道細(xì)胞需要轉(zhuǎn)錄新基因才能恢復(fù)，”相應(yīng)的作者Denise Montell解釋說，他是UCSB的Duggan分子，細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)教授。“因此，當(dāng)細(xì)胞開始死亡時，我們會在細(xì)胞中分析每個mRNA分子，然后它們就會恢復(fù)。”
        

        首先，生物學(xué)家在生長培養(yǎng)基中添加了一種毒素，以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 - 一種程序性細(xì)胞自殺形式，是幾乎所有疾病的組成部分 - 并使細(xì)胞瀕臨死亡。然后他們交換培養(yǎng)基以除去誘導(dǎo)物并使細(xì)胞恢復(fù)一，二，三，四，八或12小時。在整個過程中的每一步，研究人員都收集了數(shù)百萬個細(xì)胞并測序了他們的RNA，以發(fā)現(xiàn)他們的基因譜在這個過程中是如何變化的。Montell的實(shí)驗(yàn)室與UCSB的Kosik分子和細(xì)胞神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室合作，該實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了RNA分析。
        

        來自RNA譜的數(shù)據(jù)不僅證明了轉(zhuǎn)移過程的活躍性質(zhì)，而且還顯示出其兩個不同的階段。在前四個小時期間，與未處理的細(xì)胞相比，細(xì)胞經(jīng)歷基因表達(dá)的大量變化。然而，恢復(fù)一小時的細(xì)胞彼此之間的相似程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過8小時時的細(xì)胞，這與12小時時的細(xì)胞相似。
        

        “我們還發(fā)現(xiàn)，即使細(xì)胞處于死亡邊緣，它們也在暗中富集生存RNA，”蒙特爾說。“細(xì)胞不知道事情會變好還是變壞，所以他們堅(jiān)持使用一些生存分子以防萬一。因此，細(xì)胞即使在它們死亡時仍能恢復(fù)。”
        

        該研究小組專注于一種特殊的促存活RNA，稱為蝸牛，在死亡的邊緣豐富。細(xì)胞不會從RNA中產(chǎn)生蛋白質(zhì)或使其降解;相反，他們堅(jiān)持下去。當(dāng)科學(xué)家阻止蝸牛的表達(dá)時，細(xì)胞無法存活。
        

        他們還發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)移早期誘導(dǎo)的RNA促進(jìn)其他基因的轉(zhuǎn)錄，這使得細(xì)胞能夠恢復(fù)并開始分裂。在后期階段，RNA會改變它們的作用并獲得遷移能力。
        

        “有些事情在整個恢復(fù)過程中表達(dá)，包括制造新血管的血管生成誘導(dǎo)劑，”Montell指出。“這看起來很像傷口愈合：細(xì)胞增殖或遷移填補(bǔ)空白和創(chuàng)造新的血管，以滋養(yǎng)康復(fù)。
        

        “在一個有益的正常過程中，這一切都很好，”蒙特爾補(bǔ)充道。“例如，在心臟病發(fā)作期間，當(dāng)心臟細(xì)胞被剝奪氧氣時，如果它們能夠恢復(fù)，這是個好消息。但是當(dāng)癌癥細(xì)胞做同樣的事情時，這是個壞消息。化療藥物和放射線已知會誘發(fā)癌細(xì)胞但是，在治療后，吻合可能會讓他們有一種反彈的方法。“
        

        現(xiàn)在研究人員已經(jīng)描述了這種分子機(jī)制，他們對細(xì)胞開始轉(zhuǎn)錄新基因之前最早的恢復(fù)階段特別感興趣。他們還希望更好地了解轉(zhuǎn)移的長期細(xì)胞效應(yīng)。
        

        “我們想知道從死亡邊緣恢復(fù)的細(xì)胞是否保留了對經(jīng)驗(yàn)的永久表觀遺傳記憶，”蒙特爾說。“我們還想知道經(jīng)歷過一輪轉(zhuǎn)移的細(xì)胞是否對后續(xù)一輪或多或少有彈性。最重要的是，我們在本文中描述的機(jī)制是否是化療和放射治療后復(fù)發(fā)的基礎(chǔ)?”
        
			

			
          
        
			
        
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