每天，我們體內(nèi)數(shù)千億個細胞都會經(jīng)歷一段生長和分裂周期。然而，在那段時間里，只有大約 30 分鐘用于有絲分裂的關(guān)鍵協(xié)調(diào)，此時染色體被小心地從一個親代細胞分離到下一代兩個子細胞。

正是在細胞分裂的關(guān)鍵時期，事情可能會變得混亂。染色體可能會被誤導(dǎo)，導(dǎo)致受損和患病的細胞發(fā)展為不同類型的癌癥。加州大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家在《科學(xué)》雜志上報告說，他們發(fā)現(xiàn)了一種關(guān)鍵機制，可以跟蹤有絲分裂時間，并在該過程花費太長時間時進行記錄。生物科學(xué)學(xué)院和醫(yī)學(xué)院Arshad Desai和Karen Oegema教授實驗室的研究人員首次描述了有絲分裂“秒表”的細節(jié)以及檢測可疑細胞并阻止其進一步增殖的方法。

“這項工作表明，細胞仔細監(jiān)測執(zhí)行有絲分裂所需的時間，并將其用作過濾器來消除潛在有問題的細胞，”細胞與發(fā)育生物學(xué)系的教員德賽說。 “如果一個細胞需要比正常情況更長的時間來完成有絲分裂，那么子細胞就會知道它們的母親在努力執(zhí)行有絲分裂，并且作為安全措施，它們將停止分裂。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，秒表是由一條生化途徑組成，持續(xù)監(jiān)測有絲分裂所花費的時間。該通路具有一種“記憶”功能，可以總結(jié)從一代到下一代的有絲分裂延遲。該通路的基礎(chǔ)是包括 p53 在內(nèi)的三種蛋白質(zhì)的復(fù)合物，由人類癌癥中最常見的突變基因編碼。通過一系列實驗，研究人員在 48 小時內(nèi)追蹤了從父母細胞到女兒和孫女細胞的路徑。他們發(fā)現(xiàn)該途徑作為一種質(zhì)量控制機制，可以“記住”有絲分裂時間。他們發(fā)現(xiàn)，即使細胞分裂僅延遲 20 分鐘也被標記為有風(fēng)險。

研究人員認為，有絲分裂的關(guān)鍵 30 分鐘可能是進化的解決方案，可以在細胞脆弱時快速度過生命中至關(guān)重要但潛在危險的部分。在奧杰瑪看來，癌癥就像我們體內(nèi)的外星人一樣，我們不斷地使用秒表等監(jiān)視機制來對抗它。重要的是，研究人員證明，秒表機制被許多類型的癌癥“關(guān)閉”，從而有效地使它們能夠容忍經(jīng)歷更長且有問題的有絲分裂的異?；蚪M。

“我們的研究表明，測量有絲分裂時間是一種為了保護我們而開發(fā)的機制，”細胞與發(fā)育生物學(xué)系教授 Oegema 說。 “本質(zhì)上，這是另一種腫瘤抑制功能，與 p53 的作用相關(guān)，以防止有問題的細胞受到影響。”

展望未來，研究人員在他們的《科學(xué)研究》中指出，他們的發(fā)現(xiàn)可以用于癌癥患者未來的治療策略。

他們在報告中指出：“秒表狀態(tài)可能會影響目前使用或正在開發(fā)的針對有絲分裂過程的治療藥物的功效，并且可以作為其在癌癥治療中使用的潛在生物標志物。”