2020年2月12日訊 /
生物谷BIOON /--弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種控制組織結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵機(jī)制，這種機(jī)制可能有助于識(shí)別使癌細(xì)胞更難擴(kuò)散的藥物。
這項(xiàng)發(fā)表在《Nature Materials》上的研究解釋了導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)變化的機(jī)制。這些研究利用實(shí)驗(yàn)生物學(xué)和計(jì)算生物學(xué)，確定了細(xì)胞之間的碰撞如何幫助創(chuàng)建不同的組織結(jié)構(gòu)。其中一些結(jié)構(gòu)有助于癌癥擴(kuò)散，作者還發(fā)現(xiàn)了抑制這一過(guò)程的藥物。
圖片來(lái)源：Nature Materials
體內(nèi)的所有組織都含有維持其結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)支架。這種支架會(huì)隨著人的衰老而退化，導(dǎo)致出現(xiàn)皺紋等衰老跡象。
癌細(xì)胞可以破壞支架的形狀，從而創(chuàng)造出一個(gè)組織結(jié)構(gòu)，并通過(guò)各種途徑從
腫瘤進(jìn)入周?chē)M織。癌細(xì)胞利用這些超級(jí)高速公路沿著它們擴(kuò)散到新的區(qū)域。
然而，雖然我們知道這些超級(jí)高速公路與癌癥的發(fā)展有關(guān)，但對(duì)于控制這些組織結(jié)構(gòu)形成的機(jī)制卻知之甚少。
克里克腫瘤
細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究科學(xué)家Danielle Park說(shuō)：'這些超級(jí)高速公路為癌細(xì)胞走出
腫瘤并在組織中更廣泛地?cái)U(kuò)散提供了道路，這可能會(huì)給病人帶來(lái)災(zāi)難性的后果。通過(guò)更多地了解這種結(jié)構(gòu)是如何形成的，我們就能找到阻止它的方法，并對(duì)癌細(xì)胞的擴(kuò)散設(shè)置障礙。'
通過(guò)將實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的觀察結(jié)果與該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的新計(jì)算機(jī)模型的結(jié)果相結(jié)合，研究人員發(fā)現(xiàn)了組織支架的形狀如何受到其與幫助構(gòu)建支架的專(zhuān)業(yè)細(xì)胞(稱(chēng)為成纖維細(xì)胞)的相互作用的影響。
'我們的計(jì)算機(jī)模型從鳥(niǎo)類(lèi)和魚(yú)類(lèi)(在我們的例子中是成纖維細(xì)胞)如何成群或成群地緊密移動(dòng)中獲得靈感，'克里克生物分子建模實(shí)驗(yàn)室的博士生Esther Wershof說(shuō)。'有了這個(gè)模型，研究細(xì)胞和支架之間的關(guān)系要比我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中觀察它們?nèi)菀椎枚唷?
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，形成具有高速公路的組織的一個(gè)關(guān)鍵因素是成纖維細(xì)胞相互碰撞時(shí)的行為方式。通過(guò)識(shí)別一種調(diào)節(jié)這些碰撞的蛋白質(zhì)(TFAP2C)，研究人員可以尋找抑制這種蛋白質(zhì)的藥物，進(jìn)而破壞超級(jí)高速公路的形成和癌細(xì)胞的擴(kuò)散。利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)，這項(xiàng)研究成功地確定了五種影響組織中高速公路形成的藥物。
'這項(xiàng)工作是一個(gè)很好的例子，當(dāng)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)家和計(jì)算機(jī)生物學(xué)家合作時(shí)，就可以發(fā)現(xiàn)這些新知識(shí)。通過(guò)合作，使用一系列的技術(shù)，把不同的專(zhuān)業(yè)知識(shí)帶到桌面上來(lái)，我們可以對(duì)人體如何工作以及如何更好地治療疾病達(dá)成新的理解，'克里克生物分子建模實(shí)驗(yàn)室的組長(zhǎng)Paul Bates說(shuō)道。（生物谷Bioon.com）