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膳食氨基酸决定癌细胞的命运 | 致癌基因Src通过平行途径促进细胞死亡和增殖
时间:2024-08-21 16:01:18点击量:18次


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在古腊神话中,摩伊拉(Moirai)是命运三女神的总称。她们在凡人出生时就将命运分配给他们,所以人的命运是注定的,就连她们的宙斯也不能违抗她们的安排。然而,与希腊神话不同的是,癌细胞生死的命运细胞增殖或细胞死亡)还没有被人们完全理解。


近日,RIKEN生物系统动力学研究中心(BDR)的研究小组专注于致癌基因Src,并研究了果蝇如何调控细胞增殖(肿瘤发生)和细胞死亡


Src是**个被鉴定的致癌基因,它的表达活性在人类癌症中会加快肿瘤发生。它介导了无数的途径,但这些信号如何聚合产生特定的表型仍不清楚,特别是在细胞增殖和死亡耦合的背景下。这也是BDR的这项研究致力于Src癌基因的重要因素。


研究结果于2021年4月27日发表《eLife》上,题为Methionine restriction breaks obligatory coupling of cell proliferation and death by an oncogene Src in Drosophila”。研究阐明:减少饮食中蛋氨酸的含量可以防止p38基因制的肿瘤发生。Src不会由于细胞增殖而诱导细胞死亡,而是同时独立驱动这两个过程。


先前就有研究表明,p21过表达不能抑制Src诱导的细胞死亡,p21过表达抑制细胞增殖。但是,由于p21通过抑制细胞周期蛋白依赖性激酶(增殖信号的*下游成分)直接抑制细胞周期,因此仍不清楚Src诱导的异常增殖信号是否在细胞死亡中起作用。


为了找到Src信号传导如何同时驱动细胞增殖和死亡,以及细胞死亡是否响应增殖信号而发生,研究人员通过RNA干扰抑制特定基因的功能,研究了果蝇幼虫的食物与细胞增殖之间的关系。他们发现了一个名为slpr的基因(图1)该基因能同时激活p38和JNK。

图1.抑制Slpr可以抑制了由Src激活诱导的表型


此外,研究人员还发现p38基因是导致细胞增殖的关键步骤,它的活性可以由饮食中的营养物质控制。减少饮食中蛋氨酸的含量可以防止基因p38控制的肿瘤发生(图2)但不会影响细胞死亡,而基因JNK与细胞死亡有关。

图2.p38介导Src诱导的细胞增殖


综上,我们阐明了致癌基因Src细胞增殖和死亡耦合的机制。它是通过两个与自发性蛋白Slpr不同的MAPK途径的偶联来介导的。在Slpr下游,JNK激活细胞死亡信号,而p38以蛋氨酸-Tor依赖性方式激活细胞增殖,即致癌基因Src通过平行途径促进细胞死亡和细胞增殖。


由于已知果蝇和哺乳动物的肿瘤发生过程是相同的,这项新的发现可以为人类癌症的发展提供见解,并为癌症的饮食治疗打开了一扇机会之门。


 
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