在酵母中，科学家发现了饿死癌症的潜在途径

一项关于细胞如何在压力下“睡眠”的惊人发现可能会带来更好的癌症治疗。

　　

用于酿造啤酒的酵母能在饥饿中存活的惊人发现，可能为癌症的新疗法打开大门。

弗吉尼亚大学医学院的科学家和他们在德国EMBL的合作者发现了一种前所未有的适应性，这种适应性有助于酵母细胞在营养缺乏时进入休眠状态。这种在压力下冬眠的能力反映了癌症在营养短缺的情况下生存的能力，而营养短缺伴随着癌细胞的不受控制的生长。

医学院分子生理和生物物理系的研究员Ahmad Jomaa博士说，这一意想不到的发现可能会导致新的策略，使癌细胞更容易受到饥饿的影响，更容易治疗。

UVA膜和细胞生理学中心的Jomaa说：“当情况变得艰难时，细胞可以通过进入深度睡眠来休息，以保持活力，然后在稍后的时间里，它们似乎只是回来了。”“这就是为什么我们需要了解适应饥饿的基本原理，以及这些细胞如何休眠以保持活力并避免死亡。”

生存的压力

庞贝酵母是一种酵母，几个世纪以来一直被用来酿造啤酒。但它也是科学家的宝贵研究工具，因为它与人类细胞相似。通过更好地了解S. pombe，我们可以更好地了解健康细胞和癌变细胞的基本细胞过程。

与Simone Mattei博士和EMBL的同事合作，Jomaa和他的团队发现，当酵母细胞的电池进入冬眠状态以避免压力时，它们会把自己裹在一条意想不到的毯子里。这些被称为线粒体的电池表面被失活的核糖体包裹着，核糖体是通常制造蛋白质的细胞机器。

为什么这些不活跃的核糖体附着在线粒体上仍然是个谜。“可能有不同的解释，”Mattei说。“一个饥饿的细胞最终会开始消化自己，所以核糖体可能会包裹在线粒体上以保护它们。它们也可能附着在一起，触发线粒体内的信号级联反应。”

研究人员利用功能强大的单粒子冷冻电子显微镜和冷冻电子断层扫描技术，在分子水平上观察到核糖体是如何附着在线粒体上的。他们惊讶地发现，核糖体利用其解剖结构的一个小亚基，“颠倒”地附着在自己身上。这种类型的相互作用以前从未见过，可以帮助破译细胞如何进入休眠并从休眠中醒来的秘密。“我们知道细胞会试图保存能量并关闭它们的核糖体，但我们没想到它们会以向上的状态附着在线粒体上，”乔马实验室的研究生、一篇描述这一发现的新科学论文的第一作者之一马西耶·格鲁克（Maciej Gluc）说。

这项新发现可能对我们了解癌症有重要意义。由于癌细胞不受控制的生长，它们面临着永久的营养短缺，它们经常进入休眠状态，或“静止”，以生存并逃避我们免疫系统的检测。了解它们是如何做到这一点的，可能会带来针对癌细胞的新方法，以改善患者的治疗效果，防止复发。

“在接下来的步骤中，我们的目标不仅是了解细胞如何调节进入休眠状态，还要了解它们如何从这种深度睡眠中醒来。现在，我们将使用酵母，因为它更容易操作。我们现在也在培养癌细胞中研究这一点，这不是一项容易的任务。”Jomaa说。“最终，我希望我们小组的研究能为发现追踪休眠癌细胞的新标记奠定基础。这些细胞在诊断环境中不容易检测到，但我们希望我们的研究能引起更多的兴趣，帮助我们实现目标。”

更好地了解癌症并找到创新的治疗方法是弗吉尼亚大学癌症中心的主要任务，该中心被国家癌症研究所认定为仅有的57个“综合”癌症中心之一。该称号承认癌症中心与国家最好的癌症研究和治疗方案。

研究结果发表

研究人员在科学杂志《自然通讯》上发表了他们的研究结果。研究小组由Olivier Gemin、Gluc、Michael Purdy、Higor Rosa、Moritz Niemann、Yelena Peskova、Mattei和Jomaa组成。科学家们在这项工作中没有经济利益。

这项研究得到了塞尔学者计划、美国癌症协会、弗吉尼亚大学分子生理学和生物物理系以及欧洲分子生物学实验室的支持。