细胞响应压力更强烈地粘附在周围基质上的一种新机制

我们细胞中的DNA分子可能会受到称为基因毒性应激源的各种外在和内在因素的破坏;持续和不受控制的损害会导致癌症等疾病的发展。幸运的是，我们的细胞不会袖手旁观，让这种情况发生。

在最近发表在《细胞死亡与疾病》杂志上的一篇文章中，由东京医科齿科大学(TMDU)的研究人员领导的团队描述了一种新的细胞对遗传毒性应激的反应：一种新发现的涉及粘着斑的机制。粘着斑是一种蛋白质组装体，可使细胞粘附在周围的基质上并与之相互作用。

DNA修复途径和对遗传毒性应激的其他反应已得到很好的描述，但细胞-基质粘附的重要性以及对此负责的粘着斑越来越受到重视。一些研究表明，遗传毒性应激会导致粘着斑丧失和细胞从基质上脱离，而其他研究则报告了更强的粘附力。

因此，TMDU小组对基因毒性应激后粘着斑修饰的具体分子细节以及该过程如何影响癌症等疾病产生了兴趣。他们专注于两种关键的粘着斑蛋白：粘着斑激酶(FAK)和FAK相关非激酶(FRNK)。

“FAK是细胞粘附到细胞外基质的最重要的蛋白质之一，而对FRNK知之甚少，”该研究的第一作者MasatsuneTsujioka说。“我们有兴趣对此进行研究，因为细胞粘附的改变可以通过允许细胞从肿瘤中移动来促进癌症的扩散。”

在用DNA损伤剂处理细胞后，该团队观察到FRNK表达增加以响应基因毒性应激，并且还发现FRNK取代了粘着斑中的FAK。

“我们的数据表明，粘着斑的重塑发生在对基因毒性应激有反应的细胞中，”该文章的资深作者ShigeomiShimizu解释道。“这种机制涉及一种蛋白质在整个组件中替换另一种蛋白质，这使其独一无二，因为重塑通常涉及简单地添加或释放粘着斑中的成分。”

额外的实验表明，FAK/FRNK替代物增强了细胞-基质粘附，FRNK稳定了粘着斑，导致牢固的细胞附着。有趣的是，基因毒性应激严重影响了敲除FRNK编码基因的小鼠的胃，表明FRNK对基因毒性应激具有重要的保护作用。

“我们的研究结果也与疾病相关，因为在FRNK耗竭的小鼠癌症模型中癌症传播和进展受到抑制，”Tsujioka说。“我们还分析了各种人类结肠癌样本，观察到FRNK主要在癌症扩散的样本中表达，而不是在主要肿瘤中表达。这表明这种机制如何根据它是在正常组织还是肿瘤环境中产生不同的生物学效应。“

总的来说，该团队的有影响力的数据证明了一种新型的粘着斑重塑过程如何能够增强细胞粘附以应对基因毒性应激。虽然这种机制有助于保护正常组织，但它也可以支持癌症的进展和扩散。

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