大阪大學的石谷太教授等發現,細胞會「監測」相互拉扯的張力,並能清除異常細胞。細胞能清除細胞分裂過程中產生的異常細胞,在構建正常器官和組織以及防止癌細胞發展方面發揮作用。這一發現有望應用於癌症預防藥物等。
細胞(紫)監測異常細胞(綠)造成的張力差異併予以清除(供圖:大阪大學教授石谷太)
生物體從受精卵開始,經過反復的細胞分裂,形成身體和器官。細胞會自我克隆並分裂,但會發生一定的頻率的克隆錯誤,從而產生異常細胞。如果異常細胞殘留下來,它們就無法正常生長,甚至導致形成癌細胞等。人體有能力在沒有免疫細胞干預的情況下清除異常細胞,但其中的很多機制尚不清楚。
研究團隊過去曾發現,異常細胞中一種細胞相互粘附所必需的名為「鈣粘素」的蛋白質數量與周圍細胞不同。異常細胞通過細胞死亡而被清除,但具體的作用機制此前並不清楚。
石谷教授等曾嘗試用受精魚卵進行改變鈣粘素和相關蛋白質功能的實驗。結果表明,鈣粘素的數量會影響細胞彼此拉扯的力量,異常細胞則會產生與周圍細胞不同的力量。當正常細胞檢測到異常力量時,就會產生促進細胞死亡的成分,並將其傳遞給異常細胞。
研究團隊認為人類也具有同樣的現象。通過利用可克隆人體組織和器官的「類器官」進行研究,將有可能開發出預防癌症的藥物等。彙總該研究成果的論文已發表在美國科學期刊《Science Advances》上。
原文:《日本經濟新聞》、2024/12/3
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Science Advances
論文:Mechano-gradients drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning
DOI:10.1126/sciadv.adp2357