近期來自布朗大學(xué)和英屬哥倫比亞大學(xué)的研究人員組成的一個研究小組利用*的“無支架”三維系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了一種稱為Pannexin1(Panx1)的間隙連接蛋白(gap junction protein)對維持正常組織的細(xì)胞緊密聚集起重要的生物力學(xué)作用，該效應(yīng)的喪失與癌癥的進(jìn)展密切相關(guān)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在1月20日的《生物化學(xué)雜志》(JBC)上。
癌癥轉(zhuǎn)移擴散是當(dāng)前臨床上無法攻克的一個難題。一旦腫瘤中的癌細(xì)胞開始從原發(fā)灶向身體其他部位擴散，則意味著病情難于控制，且預(yù)后不良。了解影響癌癥轉(zhuǎn)移的生化過程對于我們開發(fā)出更有效的癌癥治療策略具有非常重要的意義。近年來越來越多的科學(xué)家們提出腫瘤自身的機構(gòu)特性例如癌細(xì)胞間的聚集緊密程度有可能在癌癥的進(jìn)展中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。
“新研究表明在健康組織中Panx1有可能對維持組織的機械完整性起重要作用，”文章的*作者、布朗大學(xué)博士研究生Brian Bao說：“當(dāng)人們患上癌癥時，體內(nèi)的Panx1缺失會導(dǎo)致這種完整性的喪失。”
 

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在這篇文章中，Bao的導(dǎo)師、布朗大學(xué)醫(yī)學(xué)系副教授Jeffrey Morgan開發(fā)了一種新型的“3-D培養(yǎng)皿”技術(shù)，利用這一技術(shù)研究人員對癌細(xì)胞間相互作用進(jìn)行了密切觀測，由此揭示出了Panx1的功能及分子機制。
在試驗中，研究人員利用基因工程技術(shù)對一種天然不表達(dá)Panx1的“C6”膠質(zhì)瘤(腦腫瘤)進(jìn)行了改造，使其表達(dá)Panx1蛋白。隨后他們將野生型和Panx1表達(dá)細(xì)胞放置到新型的3-D培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，并對這些細(xì)胞進(jìn)行了24小時的密切觀測。研究人員發(fā)現(xiàn)相比于野生型的癌細(xì)胞，表達(dá)Panx1的C6細(xì)胞能夠更快地形成多細(xì)胞組織，且組織結(jié)構(gòu)更加緊密。為了確定確實是Panx1導(dǎo)致了這些改變，Bao和他的同事利用兩種Panx1抑制劑Probenecid和Carbenoxolone處理了這些細(xì)胞。他們觀察到這些化合物果然扭轉(zhuǎn)了Panx1的效應(yīng)。
在更進(jìn)一步的分子機制研究中，研究人員證實Panx1是通過啟動一種涉及儲能分子ATP和特異性受體的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來驅(qū)動細(xì)胞快速緊密聚集到一起的。當(dāng)細(xì)胞發(fā)生相互接觸時，Panx1通道受到刺激開放和釋放ATP，隨后ATP結(jié)合到細(xì)胞表面的受體上，阻斷細(xì)胞內(nèi)鈣波，zui終導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)蛋白actin網(wǎng)絡(luò)重建。這種重建增強了細(xì)胞間的作用力，從而促使它們更緊密的結(jié)合到了一起。
Bao表示新研究使他們獲得了對Panx1腫瘤力學(xué)作用的深入理解，在下階段的研究中他們將進(jìn)一步解析Panx1對腫瘤擴散及侵襲能力的影響。

來源：生物通