PLoS ONE：打破教科书！神经受体竟可以帮助控制肺癌生长

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PLoS ONE：打破教科书！神经受体竟可以帮助控制肺癌生长  E( H3 y) o4 M9 x5 u8 h
来源：本站原创 2019-08-19 08:57
* `8 K, J+ j' k3 R- Y: w% ^2019年8月19日讯 /生物谷BIOON /——俄罗斯科学院生物有机化学研究所(IBCh RAS)和莫斯科物理与技术研究所(MIPT)的一组研究人员最近进行的一项研究表明，调节神经受体可以阻止肺癌细胞的生长8 M9 ?; L; c! [1 n* ^3 C8 j

  {/ w5 l" M* F1 _+ _2 o7 |Lynx1是一种参与调节烟碱乙酰胆碱受体的蛋白，它的水溶性变体可以阻止肺癌细胞的体外分裂并诱导其死亡。因此，该蛋白有望成为肺癌新药开发的原型，这篇文章发表在PLOS ONE杂志上。) m7 y$ _% Y' J/ ~% j) ?: ]

+ R# O% U# ]( N% L图片来源：PLOS One
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烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs)介导中枢和外周神经系统的信号传递。上皮细胞和免疫细胞也表达nAChRs。在癌细胞中发现的alpha - 7烟碱受体(α7-nAChR)在许多基本过程中起着重要的作用，如吸烟引起的癌症的发展和生长。+ }3 O2 ?1 }& L4 f, v

8 |+ ~, w& q6 D) Hα7-nAChR是癌症细胞中介导尼古丁的毒性作用的主要受体。癌症治疗成功的一个主要瓶颈是药物有针对性。为了解决这个问题，研究人员选择了α7-nAChR作为目标，用蛋白质调节其功能的能力。
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5 q. U& f+ J* y% kLynx1是一种哺乳动物蛋白，这与蛇毒α-神经毒素具有结构同源性。但与毒素不同的是，Lynx1与nAChR受体的结合调节了它们的活性。事实证明，这导致了控制上皮细胞生长和增殖的细胞内级联反应被诱导激活。Lynx1不仅存在于神经元中，还存在于肾脏和肺组织中，但其在这些器官中的作用仍未得到研究。1 r" M" g; G! T# S% D

. P# p- l* U/ m7 b来自IBCh RAS和MIPT的科学家发现，不仅健康的角质形成细胞(皮肤外层的细胞)中可以合成这种蛋白质，而且肺、结肠、表皮和其他受癌症影响的细胞中也可以合成。通过共焦显微镜显微成像，他们在肺癌和结肠癌癌细胞中观察到了Lynx1和α7-nAChRs的共定位。
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鉴于α7-nAChR被尼古丁激活可以促进肿瘤的生长，而Lynx1与α7-nAChRs相互作用可以抑制了这一过程，研究人员建议使用这个蛋白质的水溶性变体(ws-Lynx1)治疗上皮起源癌症。
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"最近我们在肺部组织中发现了膜结合蛋白Lynх1，研究结果表明，肺癌细胞与正常细胞相比，Lynx1的水平有所下降。然而，利用基因组编辑增强Lynx1的产生抑制了癌细胞的生长。我们假设通过使用ws-Lynx1可以获得一个类似的效应，而它的浓度和效果更容易控制。" IBCh RAS神经调质和神经受体生物工程研究小组组长、MIPT物理化学生物学和生物技术副教授、该研究作者Ekaterina Lyukmanova说道。
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9 U" S' D4 P/ Q% p9 ~/ g他们的实验验证了这一假设。研究人员用ws-Lynx1与A549细胞孵育72小时后，癌细胞数量显着减少，A549细胞是一种模型肺癌细胞系。此外，研究人员还发现，使用ws-Lynx1可以消除尼古丁的作用，而众所周知，尼古丁可以促进肿瘤生长。
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该研究的作者提出了ws-Lynx1作用的两阶段机制。简单地说， ws-Lynx1与α7-nAChRs相互作用激活了肿瘤细胞中的许多信号通路，诱导细胞周期阻滞和细胞程序性死亡--细胞凋亡。8 ?3 S( l6 @- G3 I* L) c0 Q/ Y

, P# {7 C$ ?4 n- _# A& W- J" D该研究的合作者之一、IBCh RAS研究人员Mikhail Shulepko补充说："我们已经证明，Lynx1的水溶性变体可以阻止肿瘤细胞的分裂，并诱导它们凋亡。因此，使用类似于Lynx1的α7-nAChR调节器与在癌症治疗中很有应用前景。"（生物谷Bioon.com）. H+ B! q- }3 h: v9 H6 a7 K, j5 ^

2 g% ^+ I! }* Y" k参考资料：# y; x/ @+ b# Y0 N, S# ~$ X
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Maxim Bychkov et al. Water-soluble variant of human Lynx1 induces cell cycle arrest and apoptosis in lung cancer cells via modulation of α7 nicotinic acetylcholine receptors， PLOS ONE (2019). DOI： 10.1371/journal.pone.02173392 s2 z7 b; |  f# U