研究人员揭示了导致细胞分裂的压力的原因

压力会影响细胞分裂。先前的研究表明，高水平的压力会损害人体细胞。如果这些受损的细胞进行细胞分裂，新的细胞也会受到损害。现在，德克萨斯大学西南分校 (UTSW) 的研究人员报告说，他们已经发现了一种蛋白质，可以阻止细胞周期以应对压力事件。

他们的发现发表在《细胞生物学杂志》上，题为“ Xbp1 应激信号的细胞周期独立整合促进非 G1/G0 静止进入”。

研究人员写道：“细胞静止是细胞在压力下和发育过程中生存所需的一种非增殖状态。” “在大多数静止细胞中，增殖在 Cdk1 激酶活性低的可逆状态下停止;然而，在许多生物体中，具有高 Cdk1 活性的静止状态也可以通过尚未表征的应激或发育机制建立。”

“科学家们研究这一基本过程已有近七年的时间，”Orlando Argüello-Miranda 博士说，他是一名讲师，与 UTSW 莱达山生物信息学系的助理教授 Jungsik Noh 博士共同领导了这项研究。“我们基本上已经鉴定出一种可以停止细胞周期以应对压力条件的蛋白质。”

人们早就知道，饥饿等应激事件会使细胞进入一种称为静止的保护状态。Argüello-Miranda 解释说，通常情况下，细胞周期在 DNA 复制发生之前停止。然而，少数细胞似乎在该过程的其他时刻变得静止。

研究人员研究了受到营养压力挑战的酵母细胞。研究人员能够使用 UTSW 开发的微流体六色成像技术来研究单个细胞。该技术将微流体细胞培养技术与 UTSW 于 2018 年首创的六色荧光显微镜方法相结合。

“在该领域之前的研究中，研究人员在烧瓶中培养酵母细胞，但无法追踪单个细胞，”Argüello-Miranda 解释道。“相比之下，我们获得了记录单个细胞如何停止分裂并进入静止状态的电影。”

使用新技术，研究人员发现所有饥饿的细胞都表现出一系列应激反应蛋白水平升高。然而，在细胞周期中意想不到的时刻变得不活跃的细胞都含有丰富的 Xbp1，这是 DNA 复制后停止细胞周期所必需的。

Argüello-Miranda 说：“这种积累是可以预测的，我们可以通过细胞核中存在多少 Xbp1 来判断细胞经历了多少次应激事件。” 他补充说，研究结果表明，Xbp1 在调节细胞周期方面具有新发现的功能，使酵母细胞能够“记住”所面临的压力，并通过进入静止状态来保护自己。

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