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在西方国家,食管腺癌(OAC)发病率快速上升且预后差。为探究非肌肉肌球蛋白重链 IIA(NMHCIIA)在 OAC 细胞迁移中的作用,研究人员以 FLO-1 和 SKGT-4 细胞系为对象开展研究。结果显示,NMHCIIA 影响 FLO-1 细胞迁移,这为 OAC 治疗提供了新靶点113。
在全球范围内,癌症始终是威胁人类健康的重大难题,食管腺癌(OAC)便是其中之一。在西方国家,它的发病率正以惊人的速度攀升。早期的食管腺癌常常 “悄无声息”,没有明显症状,等到发现时,很多已经出现转移,患者的预后情况很差,5 年生存率不足 20%
2。癌细胞的迁移和侵袭是导致病情恶化和转移的关键因素,就像一群 “叛逆” 的细胞,脱离原本的位置,四处 “闯荡”,侵入其他组织和器官。而细胞迁移在健康细胞中是受到严格调控的,但在癌症发生时,这一过程却变得混乱无序。在这样的背景下,探究癌细胞迁移的机制,寻找潜在的治疗靶点,就显得尤为重要。
来自爱尔兰都柏林三一学院转化医学研究所(Trinity Translational Medicine Institute, Trinity College Dublin)的研究人员 Deirdre Duff、Siobhan Gargan 和 Aideen Long 开展了相关研究,其成果发表在《Human Cell》杂志上。这项研究聚焦于非肌肉肌球蛋白重链 IIA(NMHCIIA),它是一种基于肌动蛋白的分子马达,在细胞迁移过程中可能扮演着重要角色。研究人员想弄清楚 NMHCIIA 在食管腺癌细胞的迁移能力中发挥着怎样的作用,以及它对癌细胞的形态和肌动蛋白(actin)组织有何影响。
研究人员在实验过程中用到了多种关键技术方法。细胞培养技术,培养了 FLO-1、SKGT-4 等多种细胞系;细胞转染技术,通过转染 siRNA 来敲低 NMHCIIA 的表达,还用质粒转染表达相关蛋白;划痕实验,用于评估细胞的迁移能力;免疫荧光显微镜和荧光比率成像技术,观察 NMHCIIA 与 F - 肌动蛋白(F-actin)的共定位情况;蛋白质免疫印迹(Western blotting)技术,检测蛋白的表达水平。
研究结果如下:
- NMHCIIA 在细胞中的表达情况:通过蛋白质免疫印迹实验发现,NMHCIIA 在 SKGT-4 和 FLO-1 食管腺癌细胞中均有高表达,而 NMHCIIB 在 FLO-1 细胞中表达较强,在 SKGT-4 细胞中几乎检测不到,NMHCIIC 在两种细胞系中均未检测到34。
- NMHCIIA 对细胞迁移的影响:利用划痕实验,研究人员发现,敲低 NMHCIIA 后,FLO-1 细胞的迁移能力显著降低,而 SKGT-4 细胞的迁移能力未受影响。这表明 NMHCIIA 对食管腺癌细胞的单细胞迁移起着重要作用56。
- NMHCIIA 与 F-actin 的共定位情况:免疫荧光染色和共聚焦显微镜观察显示,在迁移的 FLO-1 细胞中,NMHCIIA 与 F-actin 在片状伪足的前缘共定位;而在 SKGT-4 细胞中,NMHCIIA 并不与 F-actin 在迁移前缘共定位,其表达集中在细胞核周围78。
- NMHCIIA 对细胞形态和 F-actin 组织的影响:敲低 NMHCIIA 后,FLO-1 细胞的形态发生改变,细胞边缘变得 “参差不齐”,并且富含 F-actin 的应力纤维数量增加。这说明 NMHCIIA 对于维持 FLO-1 细胞中正常的 F-actin 动态平衡至关重要910。
- NMHCIIA 对细胞增殖的影响:MTT 实验表明,敲低 NMHCIIA 对 FLO-1 细胞的增殖没有影响,这意味着 NMHCIIA 对 FLO-1 细胞迁移的抑制作用并非由于细胞活力或增殖能力的改变1112。
研究结论和讨论部分指出,不同的非肌肉肌球蛋白重链亚型在细胞中的表达和功能存在差异,NMHCIIA 在食管腺癌细胞中高表达,且在 FLO-1 细胞的迁移和 F-actin 组织中发挥着关键作用。FLO-1 细胞已经发生上皮 - 间质转化(EMT),具有更强的迁移和侵袭能力,而 NMHCIIA 可能通过调节 F-actin 的动态平衡,影响癌细胞的迁移,进而促进癌细胞对周围组织和远处器官的侵袭。这一研究结果为理解食管腺癌细胞的迁移机制提供了新的视角,也为开发针对食管腺癌的治疗策略提供了潜在的靶点,有望为未来的癌症治疗带来新的突破。