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麻省理工大学科学家发现全新免疫机制:引导癌细胞“主动送死”

2017-10-17 08:10:53 | 标签:癌症,麻省理工学院,大学,唐氏综合症 | 作者:俊采星驰 | 编辑:梁晶 | 阅读数量:431 | 文章来源:今日头条

所有具有体细胞结构的生命都有肯定命目标数量的染色体,它们分别控制生命体中不同区域或者系统的工作运行,好比人类细胞就有23对染色体。而在细胞分裂时,该染色体的数量有时会存在额外增生或淘汰的环境,这通常对生物体的生命活动危害极大。受雇于麻省理工学院生物学家初次发现了免疫体系扫除这些拥有偶然增生或缺损的基因的非寻常细胞的机制。大多数细胞在染色体数量异常之后,其内部会立马释放反常的神经递质或者特殊化学物质以向免疫细胞发出信号,这些天然杀手会就将此异常细胞清除。

       所有具有体细胞结构的生命都有肯定命目标数量的染色体,它们分别控制生命体中不同区域或者系统的工作运行,好比人类细胞就有23对染色体。而在细胞分裂时,该染色体的数量有时会存在额外增生或淘汰的环境,这通常对生物体的生命活动危害极大。


       受雇于麻省理工学院生物学家初次发现了免疫体系扫除这些拥有偶然增生或缺损的基因的非寻常细胞的机制。大多数细胞在染色体数量异常之后,其内部会立马释放反常的神经递质或者特殊化学物质以向免疫细胞发出信号,这些天然杀手会就将此异常细胞清除。


麻省理工大学科学家发现全新免疫机制:引导癌细胞“主动送死”

一个处于异常分裂状态的染色体,将会导致异常染色体型


       这次发现进一步证实了利用人体自身免疫系统即可主动清除癌症患者的癌细胞的机制是可行的,因为绝大多数种类的癌细胞的染色体数目是异常的。


       "假如我们能够使用外部手段重新激活免疫系统的辨认机制,就有可能引导其主动清除那些癌症患者体内的癌细胞,"论文的作者之一,麻省理工大学生物系教授Angelika说道。

恶性循环

麻省理工大学科学家发现全新免疫机制:引导癌细胞“主动送死”

一般人拥有的染色体数量以及正常情况下人类染色体的样子


       在细胞分裂之前,其染色体数会自行复制翻倍并在细胞中心整齐地排成一排等待分裂。在分裂开始后,一半的染色体会被拉到左边,而另一半会被拉到右边,进而在双方分化成两个子细胞。如果这些染色体分离时产生错误,两个子细胞的染色体数量就会异常——这被称为非整倍性改变。


       如果这一改变发生在人还是一个胚胎(受精卵)时,不难理解,这会对后来发育的整个机体产生十分致命影响。对于人类来说,21染色体异常增加一条21号的情况被称为唐氏综合征,而18号和13号染色体的异常增加或增生将会会导致对人体产生十分恶劣影响的的帕陶综合征和爱德华氏综合征,如果X和Y染色体异常则会导致人体的性别功能以及性别识别出现异常。


麻省理工大学科学家发现全新免疫机制:引导癌细胞“主动送死”

胚胎时期的染色体异常将导致各种各样异常的疾病


       麻省理工大学的科学家表示,再人类的正常细胞染色体再分裂时发生非整倍性改变后,该细胞存活和繁衍的时机应该会大大减小,因为异常的基因会降低正常人类生命活动所需的物质的产量,然而同样发生了非整倍性改变的癌细胞却能疯狂增长。


       "非整倍性改变对大多数细胞来说是致命的,但却很符合细胞数量疯长的癌症的口味。所以问题来了,究竟非整倍性染色体变异是如何影响细胞繁衍的?又是什么使得癌细胞像吃了大力丸一样疯狂复制??"研究主导者Santaguida(大概)表示。


       为了答复这个问题,研究者必须找出非整倍性改变详细是怎样影响细胞的。在已往的几年内,Santaguida和Amon研究在染色体分裂错误发生后的刹时到底发生了什么,才导致子细胞的畸形。


麻省理工大学科学家发现全新免疫机制:引导癌细胞“主动送死”

癌细胞“一个传染俩”


       研究团队使用化学物质人为干扰了人体体细胞分裂中纺锤丝形成以及交互的过程(纺锤丝在该步调中对染色体起固定作用),这导致一部分染色体可能在有丝分裂的过程中落伍,然后被错误地随机分配到此中一个子细胞中。


       在造就了了第一批染色体异常的细胞之后,研究人员便使用化学物质“催促”细胞立刻开始了下一轮的细胞分裂,而这种分裂又加剧了染色体异常和严重的DNA损害的现象。再进行了几轮分裂后,所有细胞都失去了进一步分裂的能力。


       “从染色体异常发生的那一刻,这些细胞就处于一个恶性循环之中。"Amon表示。


       基因错误的积聚,细胞复制功能逐渐变得不稳固,开始引发发炎征象,制造出包罗细胞因子在内的活性分子。碰到免疫细胞时,自然杀伤细胞粉碎了大部分的非整倍性异常细胞。


麻省理工大学科学家发现全新免疫机制:引导癌细胞“主动送死”

癌细胞

       在研究的下一步计划中,科学家们希望完整地确定非整倍性体细胞吸引游走在体内的自然杀伤细胞的机制,同时也要搞清楚变异的恶性肿瘤细胞如何逃过免疫细胞的攻击。


       Amon说:"我们目前还没有发现它们具体如何逃出去了。如果我们可以找到这一机制,就可能激活人体自身的免疫系统,为陷入绝望的癌症患者的治疗提供突破性的希望。"

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