身体的细胞对压力(毒素、突变、饥饿或其他攻击)的反应是暂停正常功能,专注于保存能量、修复受损组件和增强防御
如果压力可控,细胞会恢复正常活动;否则,它们会自毁
几十年来,科学家们一直认为这种反应是一系列线性事件:细胞中的传感器“发出警报”并改变一种关键蛋白质,然后改变第二种蛋白质,减缓或关闭细胞的正常功能但在《自然》杂志上发表的一项研究中,凯斯西储大学的研究人员发现,细胞的反应更加微妙和划分,而不是像以前认为的那样固定或僵化
研究表明,这种对压力的适应性反应——研究人员称之为“分裂整合应激反应”或s-ISR——可能被用来杀死癌症细胞,并更有效地治疗神经退行性疾病
Case Western Reserve医学院遗传学和基因组科学系教授、该研究的首席研究员Maria Hatzoglou首次发现,细胞对压力的反应可以根据其性质、强度和持续时间进行微调。这种灵活性为从酵母到人类的生物体细胞如何适应环境提供了新的见解 Hatzoglou说:“这项研究代表了一种思考细胞压力的新方法。”。“ISR并不像我们过去认为的那样是一个一刀切的系统。相反,它可以根据细胞所经历的压力的类型、强度和长度进行改变和调整。”这项研究使用了消失性白质病的小鼠模型,该病可导致儿童大脑白质的进行性退化,导致运动困难、癫痫发作和认知能力下降等神经系统问题
Hatzoglou的研究表明,携带导致疾病的基因的细胞在通常负责在压力下关闭细胞运作的关键蛋白质中发生了突变。不知何故,脑细胞适应了,大部分功能正常,但特别脆弱,即使在轻度压力下也会自毁该研究小组包括凯斯西储、麦吉尔大学和卡罗林斯卡学院的同事,他们确定了细胞的反应方式,并解释了为什么患者在发烧或轻度头部创伤等相对较小的压力因素后,认知和运动能力显着下降
研究人员表示,其他晚发性神经退行性疾病,如多发性硬化症和肌萎缩侧索硬化症(更为人所知的ALS),可能也有类似的机制。患病的脑细胞在正常情况下会适应并保持功能,但适度的压力会加速衰退 Hatzoglou说,了解这种对压力的适应可能会为癌症化疗带来新的靶点,因为癌症细胞对化疗等压力源的反应有两种:要么自我激发,要么变异以保持其功能,从而对治疗产生耐药性有了这些知识,她说她计划研究癌症化疗耐药性细胞,以更好地了解这些细胞如何适应压力,并找到治疗疾病的新靶点
More information: Maria Hatzoglou, Plasticity of the mammalian integrated stress response, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08794-6. www.nature.com/articles/s41586-025-08794-6Journal information: Nature
Provided by Case Western Reserve University
2025-04-19
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