死亡在維持事物生存中起很大的作用。作為從形成胚胎到生命后期防止癌癥形成等所有事物必要的一種現象——細胞自殺受到嚴密的調控。當細胞拒絕死亡轉而失控性增殖之時,它們就變成了我們所謂的腫瘤。細胞中一種復雜的生物化學反應線路協調它們的自我犧牲。追蹤這一線路當然是癌癥研究的一個重要部分。
近日來自瑞典烏普薩拉大學的研究人員Ingvar Ferby博士領導研究小組確定了一個稱作Mig6的小蛋白在這一過程中所起的巨大作用。他們的研究結果在線報告在9月11日的《發育細胞》(Developmental Cell)雜志上,揭示了細胞自殺生物學調控的一個概念新機制。
新研究將焦點放在了小鼠乳腺的上皮組織上。盡管功能不同,在身體幾乎每個器官和腺體表面上發現的上皮表層通常都是由薄膜上堆積成層的一大堆功能不同的細胞所組成。上皮的最外層細胞不斷死亡,脫落并被取代。這一緊密調控的過程就稱為上皮動態平衡(epithelial homeostasis);在它受損之處,腫瘤往往接踵而至。
為了弄清楚Mig6的確切作用,Ferby和同事們研究了缺失編碼這種蛋白的基因的遺傳工程小鼠乳腺中發生的事件。他的實驗室曾經證實這樣的小鼠往往會自發形成腫瘤,表明Mig6以某種方式抑制了癌癥。在當前的研究中,他和他的研究小組發現這些小鼠的乳腺小導管被異常增殖的上皮細胞所堵塞。
原因何在?為了弄清楚這一點,erby研究小組從突變小鼠和它們正常的同窩小鼠處取得了上皮細胞,利用它們完成了一系列巧妙的實驗。他們發現Mig6是這些細胞自殺的主謀。
過去已知Mig6可以通過結合受體抑制一種稱作表皮生長因子(EGF)的分泌蛋白信號,EGF在維持上皮動態平衡中起重要作用。然而Ferby和同事們發現只有在奪走EGF后,Mig6才會真正地搭上齒輪。它脫離EGF受體,迅速地抓住一種稱作cAbl的細胞內蛋白。這激活了cAbl,啟動一種信號級聯進入細胞核中,開啟與細胞自殺相關的一種關鍵酶。
他們接下來探究了當存在EGF時什么阻止了Mig6觸發細胞死亡?
看起來答案是另一種蛋白Src,眾所周知Src能夠被EGF受體所激活。Ferby和同事們發現Src以通過Mig6抑制其活性的方式對cAbl進行了化學修飾。相反,當EGF移除時,它的受體轉為靜止,Src關閉,使得Mig6 和cAbl能夠一起作用誘導細胞自殺。
倫敦大學學院的博士后研究人員Sarah Hopkins解釋道:“換句話說,Mig6是一種細胞內傳感器檢測到諸如EGF增殖信號的缺失,對應誘導正常細胞死亡。”
Mig6依賴于EGF維持上皮細胞生長。這是值得注意的,因為擺脫這種依賴是某些腫瘤生成的早期步驟。Mig6已知在許多人類上皮癌癥中沉默,包括肺癌、胰腺癌、乳癌和皮膚癌。
Ferby 說:“新研究的這些結果有可能影響我們如何評估抑制cAbl的藥物。這些治療的目的是靶向促進癌癥的一個cAbl突變版本。但是失活健康的cAbl,他們有可能會很好地干擾對于Mig6在細胞中起作用至關重要的蛋白。”
這些研究結果表明這種作用顯然是非常重要的。