来自Bellvitge生物医学研究所(IDIBELL)和巴塞罗那大学(UB)的一个研究小组,与梅奥诊所和明尼苏达大学的一名研究人员合作,描述了溶酶体和自噬过程在有丝分裂期间是活跃的,并且是正确的细胞分裂所必需的。溶酶体和自噬消除和回收受损的细胞成分;因此,溶酶体活性维持正确的细胞功能,其失调与多种疾病有关,包括癌症、神经变性或与衰老相关的疾病。
在《自噬》杂志上发表的这项研究中,由Caroline Mauvezin博士领导的研究小组证明,溶酶体是活跃的,在有丝分裂过程中选择性地降解特定蛋白质,当溶酶体功能受损时,染色体分离就会发生改变。
了解溶酶体和自噬在有丝分裂期间染色体分离中的作用导致了另一个发现。当这种分离缺陷受到影响时,子细胞呈现环状形态的细胞核,具有孔的外观。这种特殊的形态代表了一种潜在的新的生物标志物,用于鉴定染色体不稳定的细胞。
这项研究首次描述了在染色体分离过程中由于溶酶体功能的改变或其他压力而发生错误的细胞,在分裂后呈现出环状形态的细胞核。
Eugenia Almacellas博士是该研究的第一作者,也是UB成员IDIBELL和药学和食品科学学院的成员,他指出“有丝分裂是一个在短时间内发生的快速过程,因此在如此小比例的细胞中检测错误是非常具有挑战性的”。她补充说:“这就是为什么环状核是一种如此有趣的生物标志物,因为它可以在更大比例的细胞中检测到遭受有丝分裂错误的细胞。”
到目前为止,确定染色体不稳定性的唯一生物标志物是微核。Mauvezin博士领导的这项工作提出了环形核作为检测染色体不稳定性的新补充工具。
溶酶体和自噬参与有丝分裂仍然是一个有争议的话题,一些研究认为它们在细胞分裂过程中是不活跃的,以保护遗传物质免受降解,另一些研究表明这些细胞器具有一定的活性。本研究对不同的肿瘤细胞系进行了研究,发现溶酶体和自噬在有丝分裂过程中是活跃的,并且是有丝分裂过程所必需的。
研究小组已经确定了100多种新的蛋白质,这些蛋白质在有丝分裂过程中被溶酶体特异性降解。其中,他们发现了直接参与染色体分离的蛋白质,支持这些细胞器对正确细胞分裂的重要作用。这项工作为研究必要的有丝分裂蛋白降解以防止染色体不稳定的机制提供了先例。
有话要说...