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。

生物通報道  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。生物通
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)特性例如癌細胞間的聚集緊密程度有可能在癌癥的進展中發(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。”生物通
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)研究人員對癌細胞間相互作用進行了密切觀測，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Panx1的“C6”膠質(zhì)瘤(腦腫瘤)進行了改造，使其表達Panx1蛋白。隨后他們將野生型和Panx1表達細胞放置到新型的3-D培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，并對這些細胞進行了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胞，表達Panx1的C6細胞能夠更快地形成多細胞組織，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處理了這些細胞。他們觀察到這些化合物果然扭轉(zhuǎn)了Panx1的效應(yīng)。生物通
在更進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)動細胞快速緊密聚集到一起的。當(dāng)細胞發(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)合到細胞表面的受體上，阻斷細胞內(nèi)鈣波，zui終導(dǎo)致細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)蛋白actin網(wǎng)絡(luò)重建。這種重建增強了細胞間的作用力，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一步解析Panx1對腫瘤擴散及侵襲能力的影響。生物通
(生物通：何嬙)
生物通推薦原文摘要：生物通
Pannexin1 drives multicellular aggregate compaction via a signaling cascade that remodels the actin cytoskeleton
Pannexin 1 (Panx1) is a novel gap junction protein shown to have tumor-suppressive properties. To model its in vivo role in the intra-tumor biomechanical environment, we investigated whether Panx1 channels modulate the dynamic assembly of multicellular C6 glioma aggregates. Treatment with carbenoxolone (CBX) and probenecid (PBN), which directly and specifically block Panx1 channels respectively, showed that Panx1 is involved in accelerating aggregate assembly. Experiments further showed that exogenous ATP can reverse the inhibitive effects of CBX and that aggregate compaction is sensitive to the purinergic antagonist suramin. With a close examination of the F-actin microfilament network, these findings show that Panx1 channels act as conduits for ATP secretion that stimulate the P2X7 purinergic receptor pathway, in turn upregulating actomyosin function. Using a unique 3D scaffold-free method to quantify multicellular interactions, this study shows that Panx1 is intimay involved in regulating intercellular biomechanical interactions pivotal in the progression of cancer.

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