線粒體與核內基因交流借助表觀遺傳途徑促進腫瘤進展

　　線粒體作為細胞的能量工廠經常在癌癥，衰老，神經退行性疾病和心臟疾病中發生異常。線粒體發生的變化是否與癌癥擴散存在真正聯系一直存在爭議。

　　在一項發表在國際學術期刊Cell Discovery上的最新研究中，來自賓夕法尼亞大學的研究人員發現線粒體借助一個新機制影響細胞核內與腫瘤進展相關的基因表達。參與該機制的一種蛋白能夠響應線粒體氧化或代謝應激，進而影響表觀遺傳過程。利用化合物阻斷這種相互作用，就可以降低癌基因的表達。

　　“我們的研究證明線粒體功能與細胞核內基因表達存在關聯，”Narayan Avadhani教授這樣說道。“我們知道這種信號對癌癥進展的早期階段有直接作用，參與其中的蛋白會是阻斷這條信號甚至阻斷癌癥進展的好靶點。”

　　Avadhani的研究小組已經發表了一些文章提出證據表明減少線粒體數目或破壞線粒體功能會促進癌癥發展，他們認為線粒體會觸發一個應激信號向細胞核發出預警。

　　研究人員將他們的注意力放在hnRNPA2蛋白上，他們之前曾經發現該蛋白能夠應答線粒體應激，也與細胞核內DNA有密切關聯。hnRNPA2是一個RNA結合蛋白，最近被證明參與癌癥進展。

　　研究人員在降低了線粒體數目的細胞內改變hnRNPA2活性，進一步研究該蛋白在線粒體-細胞核交流過程中發揮的作用。他們發現hnRNPA2能夠激活細胞核內應激相關基因的啟動子。進一步研究揭示hnRNPA2能夠通過在組蛋白上添加乙酰輔酶A 基團（乙酰化）開啟基因的表達。組蛋白的乙酰化修飾能夠幫助解開緊密包裝的染色質，讓轉錄過程進行得更加容易。

　　除了激活應激相關基因維持生長和細胞永生，腫瘤細胞還會激活端粒酶確保細胞端粒始終處于合適長度。研究人員發現雖然在線粒體數目減少的細胞內端粒酶表達水平會出現增加，阻斷hnRNPA2表達能夠逆轉這種情況。

　　研究人員還進一步證實了這個蛋白如何作為乙酰轉移酶發揮乙酰化作用，突變其中幾個重要位點該蛋白的乙酰轉移酶活性會大大受到影響。

　　最后為了檢驗hnRNPA2與腫瘤進展之間的關聯，研究人員發現雖然線粒體數目減少的細胞侵襲能力更強，但是表達突變hnRNPA2的細胞卻缺少了這種能力。

　　研究人員希望未來能夠開發一些小分子阻斷hnRNPA2的催化活性，看是否能夠阻止癌細胞的侵襲和轉移。