美國西南醫學研究中心：特殊肝臟細胞多倍體細胞竟然是癌症的剋星！可以抑制癌變！

引言

近日，最新一期國際著名學術期刊《發育細胞》發表了一篇重磅文章，來自美國著名的西南醫學中心的研究人員發現肝臟中的多倍體細胞可以保護肝臟不受癌症侵襲，為肝癌的治療提供了新的思路。

人體中的細胞絕大多數都是二倍體細胞（diploid），只攜帶一組匹配的染色體，其中包含每個人的基因組。

多倍體細胞（polyploid）則攜帶兩組或更多的染色體。雖然這些細胞在大多數人體組織中很少見，但在哺乳動物的心臟、血液和肝臟中卻很普遍。

當肝臟受到脂肪肝或環境毒素的傷害或壓力時，多倍體化也會顯著增加。然而，這種多倍體化的增加是否具有重要的功能還不得而知。

研究者們在著名期刊《Developmental Cell》上面發表的文章

近日，最新一期國際著名學術期刊《發育細胞》發表了一篇重磅文章，來自美國著名的西南醫學中心的研究人員發現肝臟中的多倍體細胞可以保護肝臟不受癌症侵襲，為肝癌的治療提供了新的思路。並且，這項研究顛覆了人們以往認為多倍體細胞是腫瘤的前兆的傳統觀念。

來回切換

凡是由受精卵發育而來，且體細胞中含有兩個染色體組的生物個體，均稱為二倍體，常常用可用2n表示，人和幾乎全部的高等動物，還有一半以上的高等植物都是二倍體。而多倍體是在細胞中具有三個或三個以上的染色體組的生物體。自然界中有許多植物是多倍體的，是變異發生的重要途徑之一。

儘管之前的研究也知道肝臟中的多倍體細胞存在，但是其究竟發揮什麼作用，或者有什麼其他功能卻一直並不清楚。

西南醫學研究中心一角（圖片來自網路）

這主要是受限於研究手段無法滿足研究需要，為什麼呢？

因為在肝臟中的正常細胞幾乎都是二倍體，科學家們沒有找到把它們變成多倍體的方法，既然都沒有足夠的多倍體細胞，又怎麼能夠研究得了或者大量開展研究工作呢？

因此，這正是這位Zhu Hao博士領導的研究團隊解決的問題。

這篇研究的通訊作者Zhu Hao博士（圖片來自網路）

確實，方法學一直在生物醫學領域佔據重要地位，這就好比你發明了時空飛船，你就有這個條件和便利第一次坐上時空飛船去觀看未來的世界，而別人看到未來都在你之後。這也是許多科學家致力於方法學的原因，你第一個發明新方法，自然有這個便利第一個發現新東西（當然，未必一定能夠發現，但是有這個條件和便利）。

Zhu Hao博士就是這個發明了時空飛船的人。

「我們實驗室首次開發出新的方法來瞬時和可逆地改變倍性（ploidy），這是一個重要的進展。」Zhu Hao博士說到。

「（小鼠）早產兒斷奶加上沉默E2f8基因或者Anln基因，讓我們能夠在二倍體和多倍體之間來回切換。」Zhu Hao博士及其團隊在文章中指出。

具體是怎樣的呢？如下面的圖所示。

對小鼠斷奶加上沉默Anln基因的表達就會讓肝臟細胞從二倍體（Diploid）變成多倍體（Polyploid）（實際上是多倍體細胞更多），而在此基礎上進一步沉默E2f8基因就可以讓多倍體肝臟細胞變成二倍體（實際上是二倍體細胞更多），建立了一種來回切換的方法（圖片來自Cellpress）

新發現

那麼，研究者們有什麼發現呢？

研究者們向小鼠注射一種常用的誘導小鼠肝癌的化合物：二乙基亞硝胺（Diethylnitrosamine，DEN），然後觀察各組小鼠的肝癌的情況。

Anln沉默組（siAnln）小鼠（代表多倍體細胞較多）肝臟的腫瘤很少（肝臟中的白色點狀組織為腫瘤）；對照組（正常小鼠）在DEN誘導之下，也能產生肝癌，且腫瘤數量多於siAnln組；E2f8沉默組（siE2f8組）小鼠（代表二倍體多於多倍體）小鼠，肝臟中腫瘤的數量明顯多於其他兩組（圖片來自Cellpress）

結果發現，含有多倍體細胞多的小鼠，在肝癌誘導化合物DEN的作用之下，肝臟的腫瘤數量明顯少於多倍體細胞少的小鼠。

而研究者們還在研究中進一步減少肝臟中的多倍體細胞之後（二倍體細胞增多），發現肝臟中的腫瘤竟然增多了。

上面的一正一反實驗正好說明多倍體細胞對肝癌的控制具有巨大的關係。而在後面的研究中，研究者們通過多種實驗來進一步證明了多倍體細胞能夠阻止肝癌。

原因加總結

那麼，到底是什麼原因讓多倍體細胞能夠阻止肝癌呢？

恐怕也很容易想到。

眾所周知，突變的尤其是一些強大的抑癌基因突變可以導致癌症，如果是二倍體細胞，抑癌基因突變之後，比如就那麼兩個拷貝，都失活了，那就喪失了抑制癌症的功能，沒有相同的抑癌基因補充；而多倍體細胞就不一樣了，你這兩個拷貝的抑癌基因失活，那還有其他的抑癌基因的拷貝來補充，從而抑制細胞癌變。

西南醫學研究中心對朱博士團隊的這項工作的j精彩報道總結（圖片來自西南醫學研究中心）

正如Zhu Hao博士所言：「我們發現，肝細胞中的多倍體對某些癌基因的活性沒有明顯的影響，但它確實能防止腫瘤抑制基因的喪失。當正常的二倍體細胞失去一個或兩個腫瘤抑制基因拷貝時，癌症就可以形成。多倍體細胞攜帶著重要的腫瘤抑制基因的額外拷貝，它們受到更好的保護，對癌症的形成有更強的抵抗力，因為它們有這些額外的基因組拷貝」。

參考資料：

1.The Polyploid State Plays a Tumor-Suppressive Rolein the Liver.

2. https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180209170714.htm

3.http://www.utsouthwestern.edu/newsroom/articles/year-2018/cri-liver-cells.html

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