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细胞内回收强效抗癌药物存活的关键

摘要 细胞包含许多特殊的亚基,称为细胞器,它们执行重要的任务,如能量产生、蛋白质合成和钙流出。但是当其中一个细胞器出现问题时会发生什么呢...

细胞包含许多特殊的亚基,称为细胞器,它们执行重要的任务,如能量产生、蛋白质合成和钙流出。但是当其中一个细胞器出现问题时会发生什么呢?

在最近发表在《心脏病学会杂志:CardioOncology》上的一项研究中,东京医科齿科大学(TMDU)的研究人员发现,当化疗药物受损时,细胞器如何“吞噬自己”,以保证整个细胞的利益。

这种定向降解行为称为自噬,可去除有缺陷的细胞成分。自噬是由细胞应激和有害分子损伤引发的;紧急信号然后触发结构单元的再生,维持人体的平衡和功能。

这种损害的潜在来源之一是抗癌药物,例如蒽环类药物。这些药物用于治疗各种类型的癌症,但会增加严重心脏性的风险。阿霉素 (Dox) 是一种蒽环类药物,可诱导细胞内质网 (ER) 的氧化应激,内质网是一种重要的细胞器,除其他外,还控制心肌细胞中的蛋白质合成和钙流出。心肌细胞的严重 ER 损伤最终会导致心脏功能障碍。内质网是研究人员观察到的在药物引起的应激期间进行自噬的细胞器。

“内质网选择性自噬(ER-phagy)可能是对抗药物引起的心脏性的一种有用的保护机制,”第一作者 Shun Nakagama 解释道。“然而,缺乏研究表明心肌细胞中存在内质网吞噬。因此,我们的目的是确定内质网自噬是否有助于保护心脏免受药物引起的内质网应激。”

研究人员开发了一种新型心肌细胞内质网自噬监测系统,以可视化内质网自噬的激活情况,并识别在 Dox 诱导的内质网应激存在下控制选择性自噬的蛋白质调节因子。此外,还使用小鼠模型来确定内质网自噬在哺乳动物中的心脏保护作用的准确表现。

通讯作者 Yasuhiro Maejima 说:“我们的结果表明 ER 吞噬确实可以减轻 Dox 诱导的心肌病。” “我们确定,Dox 诱导的 ER 吞噬是由两个蛋白质调节因子之间的相互作用激活的:细胞周期进展基因 1 和 TANK 结合激酶 1。如果没有这种蛋白质相互作用,由 Dox 引起的 ER 应激会加剧,从而减少细胞生存。

由于蒽环类药物引起的心脏性在癌症患者中常见且严重,因此进一步的研究可以阐明自噬促进药物缓解 Dox 相关心脏病的潜在治疗功效。

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