出国看病资讯线粒体中的RNA修饰促进癌症的侵袭性扩散

  • 2022-06-30 13:57:33

出国看病资讯线粒体中的RNA修饰促进癌症的侵袭性扩散


线粒体是细胞的发电厂,它们含有自己的遗传物质和RNA分子。来自德国癌症研究中心(Deutsches Krebsforschungszentrum,DKFZ)的科学家现在发现,线粒体RNA的某些修饰通过支持线粒体中的蛋白质合成来促进癌细胞的侵入性扩散。他们已经确定,与高水平的线粒体RNA修饰相关的特定基因表达特征与头颈部癌症患者的转移和不良预后有关。当研究人员阻断癌细胞中负责的RNA修饰酶时,转移的数量减少了。某些抑制线粒体中蛋白质合成的抗生素也能够在实验室实验中防止癌细胞的侵入性扩散。研究结果现已发表在《自然》杂志上。——出国看病



侵袭性肿瘤中的癌细胞侵入周围组织,试图在其他器官中形成新的肿瘤。在这段旅程中,癌细胞必须在不利的条件下生存,例如氧气短缺或营养物质短缺。为了克服这些压力因素,癌细胞相应地调整其能量产生。直到现在,允许这种灵活性的分子机制还知之甚少。“然而,我们怀疑这种代谢可塑性一定是癌细胞成功扩散的关键,”Michaela Frye说;德国癌症研究中心的细胞生物学家。——出国看病


线粒体是微小的膜包膜结构,被称为我们体内每个细胞的动力源泉。为了产生能量,他们使用线粒体膜中存在的所谓呼吸链。由于线粒体含有自己的遗传物质,它们本身产生呼吸链的关键成分。——出国看病


呼吸链成分的产生受到线粒体中特定机制的严格调节 - 这对癌细胞的转移扩散具有影响,正如Michael Frye和她的团队现在发现并发表在《自然》杂志上的那样。tRNA分子是该机制的一部分,负责在蛋白质组装过程中提供单个氨基酸构建块。研究小组确定线粒体tRNA上分子修饰的沉积是支持转移期间蛋白质产生的控制机制。——出国看病


RNA修饰调节线粒体功能并驱动转移


癌细胞侵袭是一个非常耗能的过程。海德堡的研究小组发现,在线粒体tRNA中发现的特定化学修饰,称为m5C(5-甲基胞嘧啶),是转移发展所必需的。m5C修饰加速线粒体中的蛋白质合成。这增强了呼吸链成分的产生。结果,细胞增加了其能量池,以推动苛刻的细胞过程,例如肿瘤中的癌细胞扩散。——出国看病


另一方面,缺乏m5C的癌细胞通过一种相对效率较低的机制(称为糖酵解)获得能量,并且具有有限的转移扩散能力。研究人员使用在小鼠中生长的人类肿瘤证明了这一点。然而,原发性肿瘤中的细胞活力或生长不受m5C损失的影响。——出国看病


RNA修饰酶作为转移性肿瘤的生物标志物


一种特定的酶,甲基转移酶NSUN3,负责m5C RNA修饰。当科学家关闭NSUN3时,线粒体tRNA的修饰较少,癌细胞的侵入性扩散减少。——出国看病


NSUN3可以作为转移性癌症的生物标志物吗?表明高细胞NSUN3水平和升高m5C水平的基因表达特征确实可以预测头颈部癌症患者的淋巴结转移和更严重的疾病进展。——出国看病


重新利用抗生素以阻断线粒体蛋白合成,减缓转移


某些抗生素抑制线粒体蛋白质的合成,而不影响细胞血浆中的一般蛋白质合成。因此,研究人员认为这些药物应该像NSUN3的损失一样影响癌细胞。事实上,用氯霉素或多西环素等抗生素治疗,减少了癌细胞的侵入性扩散。抗生素施用还减少了小鼠模型中淋巴结转移的数量。——出国看病


“线粒体RNA修饰的重要性以前在某些代谢疾病中进行了研究。但我们现在首次表明,线粒体tRNA修饰与癌症的侵袭性扩散之间存在直接联系,“Michaela Frye说。“抑制NSUN3是减缓转移的一种有希望的方法,因为该酶仅负责促进转移的m5C RNA标记。然而,必须首先进一步探索阻断线粒体蛋白质合成的潜在长期副作用。——出国看病


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