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新发现:细胞外mRNA运输到细胞核显示不依赖翻译的功能

时间:2021-06-23 00:00:00 来源:网络整理

新发现:细胞外mRNA运输到细胞核显示不依赖翻译的功能

图像:肿瘤相关的nex-IL1β-mRNA以ZC3H12D蛋白依赖的方式被导入细胞核。然后,进入细胞核的运输可能引起各种功能。

Shinshu大学生物医学研究所Sachie Hiratsuka教授领导的研究小组发现,存在于细胞外的信使RNA (mRNA)的特定序列与自然杀伤细胞(NK)表面的受体结合,并被吸收到细胞核中。该研究小组发现,具有mRNA摄取的NK细胞能够增强其迁移活性和干扰素γ的产生。在动物实验中,加入该mRNA的NK细胞对肿瘤转移有抑制作用。

近年来,随着医疗技术的进步,癌症治疗的结果也在不断提高。然而,有效预防癌症转移仍有困难,因此需要开发新的治疗方法。当体内的癌细胞转移到其他器官并在这些器官中再次生长时,癌症转移就发生了。这个过程极其复杂,各种反应同时发生,目前还很难说我们有足够的基础知识。

在癌症转移中,癌细胞自身经历了增加其恶性潜能的变化,如对周围组织的侵袭。与此同时,靶器官处于接受癌细胞转移的状态。因此,为了防止癌症转移,一种不仅直接作用于癌细胞,而且作用于目标器官的方法正在进行基础研究。

Hiratsuka教授的研究团队利用癌细胞转移的小鼠模型,对免疫细胞和肺血管内皮细胞在肺转移中的作用进行了基础研究。研究发现,在原发肿瘤皮下移植的小鼠中,一些肿瘤组织刺激的NK细胞从肝脏迁移到肺。此外,这些细胞被发现具有抑制肺癌转移的功能,并被命名为“抗转移细胞”,但其分子机制尚不清楚。因此,该团队决定开展研究,阐明抗转移细胞的激活机制。

信使RNA存在于细胞内,是蛋白质合成的蓝图。到目前为止,人们还不清楚信使rna是否也存在于细胞外,或者如果存在,它是否有除了制造蛋白质以外的任何功能。在本研究中,该小组首次在组织培养基中发现了mRNA的存在。与此同时,他们证实了从小鼠中分离出来的抗转移细胞将mRNA整合到它们的细胞中。mRNA的摄取被归因于ZC3H12D蛋白的作用,该蛋白与被称为au富区(AU-rich region)的RNA特定部分紧密结合。同时发现合并后的RNA被运送到细胞核中。小鼠抗转移细胞表现出抗死亡基因的表达增加,细胞迁移能力的激活,以及RNA掺入后干扰素γ的产生。此外,当将rna结合的抗转移细胞注射到小鼠体内时,它们抑制了癌症的转移。这些结果表明,部分mrna被细胞吸收并转运至细胞核,可能抑制肿瘤转移。

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