Science子刊：癌細胞和神經元的死亡剎車
日期：2014-07-17 09:15:30
來自北卡羅來納州立大學醫學院的研究人員發現，PARC/CUL9蛋白幫助神經元和腦癌細胞克服了導致大多數其他細胞死亡的生物化學機制。神經元的長期存活確保了隨著年齡的增長我們大腦仍能正常的運作。而腦癌細胞的長期生存則促成了腫瘤生長以及擴散。
發表在《科學信號》（Science Signaling）雜志上的這些研究結果，不僅確定了從前未知的一個神經元生存機制，還證實腦癌細胞劫持了相同的機制來實現自身的生存。
這一研究發現為科學家們提供了一個潛在的新工具，將促成對腦癌治療的新研究，以及更深入地了解帕金森病。
論文的資深作者、細胞生物學和生理學教授Mohanish Deshmukh說：“PARC與帕金森病中突變的蛋白Parkin非常相似。我們認為它們有可能協同作用保護了神經元。”
如果確是如此，研究人員可通過調查這些蛋白質之間的相互作用，制造出更好的藥物來治療這一位居阿爾茨海默氏癥之后、第二常見的神經退行性疾病（延伸閱讀：華人女學者發現參與帕金森病的新基因 ）。
Deshmukh實驗室的博士后研究人員Vivian Gama負責研究中的細胞培養和動物模型試驗。首先，她利用外部刺激引起了線粒體損傷。在大多數細胞類型中，當線粒體受損時，它們會釋放一種叫做細胞色素C（cytochrome c）的蛋白，細胞色素C會觸動一連串的生物學步驟最終導致細胞死亡——這一過程稱之為凋亡。
然而，Gama發現在神經元中PARC/CUL9蛋白阻斷了這一過程；它降解了細胞色素C,阻止了凋亡，使得細胞能夠長期存活。“在這種情況下，我們希望PARC這樣做，因為我們希望神經元的生存時間能夠盡可能長，”Gama說。
Deshmukh說：“在帕金森病中，我們知道Parkin靶向受損線粒體，導致了線粒體分解。然而對于損傷線粒體釋放的蛋白，如細胞色素C到底發生了什么，我們卻不清楚。現在，我們知道PARC在這一過程中發揮了作用。”
Deshmukh和Gama的研究工作有可能促成以另一種方式研究帕金森病。其他的研究人員構建的都是缺失Parkin基因的小鼠模型，Gama表示人類患者具有的許多標志性癥狀這些模型都沒有，因此對于研究人員而言這些模型并不太令人滿意。Gama說：“我們猜測在缺失Parkin的情況下，PARC仍在發揮作用。它有可能使得細胞得以生存。”
Gama和Deshmukh現正在構建缺失Parkin和PARC基因的模型。
他們還將把PARC當作一個癌癥治療靶點展開調查。
Gama說：“我們測試了幾種癌細胞系，發現在髓母細胞瘤（一種中樞神經系統腫瘤）和神經細胞瘤（一種周圍神經系統癌癥）中PARC降解了細胞色素C。并非所有的細胞色素C都被降解；可能有其他一些因子涉及其中。但PARC是一個重要的作用因子。”
當Gama和同事們在腦癌細胞中觸動凋亡過程時，他們發現PARC使得細胞得以生存。當PARC受到抑制時，細胞對壓力和損傷更為敏感，這意味著它們有可能對破壞它們的化合物更為敏感。
Deshmukh說：“我們證實，腦癌細胞以與神經元相同的方式利用PARC繞過了凋亡，達到了同樣的目的。”
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