癌を促進する可能性のある隠された治癒ショートカットで細胞を「嘔吐」する廃棄物

現在、セントルイスのワシントン大学医学部とベイラー医学部の研究者が率いるマウスの新しい研究は、負傷した細胞がより迅速に幹細胞のような状態に戻るのに役立つ以前は知られていない細胞パージプロセスを明らかにしています。研究者は、この新しく発見された反応のカタルコシトーシスと呼ばれ、細胞浄化を意味するギリシャ語のルート語から採取しました。

ジャーナルでオンラインで公開されています セルレポート、 この研究では、胃損傷のマウスモデルを使用して、感染症や炎症性疾患などの損傷に応じて、細胞がどのように治癒するか、または治癒しないかについての新しい洞察を提供しました。

「怪我の後、細胞の仕事はその負傷を修復することです。しかし、通常の仕事をするための細胞の成熟した細胞機械は邪魔になります」と、ワシュ医学の消化器科の医学部助教授であるジェフリー・W・ブラウン医学博士は言いました。 「だから、このセルラークレンジングは、その機械を取り除くための迅速な方法であるため、急速に損傷を増殖および修復できる小さな原始的な細胞になる可能性があります。消化管でこのプロセスを特定しましたが、他の組織にも関連していると思われます。」

茶色は、プロセスを本質的にショートカットを追加する「嘔吐」または廃棄物の放棄に例え、細胞が整頓され、廃棄物の段階的で制御された分解のみを実行できる場合よりも早く健康な組織を再成長させることに焦点を合わせました。

多くのショートカットと同様に、これは潜在的な欠点を持っています。調査員によると、カテルアートサイトーシスは高速ですが乱雑であり、特に慢性損傷の環境で、損傷の反応がどのようにうまくいかないかを軽減するのに役立つ可能性があります。たとえば、感染に反応して進行中のカタルト細胞症は、慢性炎症と癌の繁殖地である細胞損傷の再発の兆候です。実際、研究者によると、すべてのカタルト細胞症から生じる排出された細胞廃棄物の祝福された混乱は、癌を特定または追跡する方法でもある可能性があります。

新しい細胞プロセス

研究者たちは、現在の研究の上級著者であるジェイソン・C・ミルズ医学博士によって2018年に最初に記述された、口紅症と呼ばれる重要な再生損傷反応の中で、カトーアートサイトーシスを特定しました。現在、ベイラー医学部で、ミルズはワシュメディシンの胃腸科の教員であり、ブラウンは彼の研究室のポスドク研究者でした。

口臭では、負傷した細胞は通常の役割から離れ、発達中に発生するように、急速に分裂する幹細胞のように振る舞う未熟な状態に再プログラミングプロセスを経ます。もともと、研究者は、この再プログラミングに備えて細胞機械の整頓を想定していました。リソソームと呼ばれる細胞コンパートメント内で完全に起こります。廃棄物はゆっくりと封じ込められたプロセスで消化されます。

しかし、最初から、研究者は細胞の外側の残骸に気づきました。彼らは当初、これを重要ではないと却下しましたが、初期の研究で見た外部廃棄物があれば見られるほど、茶色が意図的なことが起こっていると疑い始めました。彼は、成熟した細胞の再プログラミングを幹細胞状態に一度にトリガーするマウス胃損傷のモデルを利用し、「嘔吐」反応は、現在すべての胃細胞で同時に起こっている – は、バグではなく、口蓋症の特徴であることが明らかになりました。言い換えれば、嘔吐プロセスはあちこちで偶発的な流出ではなく、新たに特定された標準的な方法で、損傷に応じて動作しました。

彼らは、口臭が発生していることを発見しましたが、研究者は、細胞が癌細胞のように作用し始める能力を与えるなど、成熟した細胞を与えるなど、他のより厄介な状況で廃棄物を放棄するためにカタルトートーシスを使用する可能性があると述べました。

ダウンサイジングの欠点

新たに発見されたカタルトサイトーシスプロセスは、負傷した細胞が口蓋症を進行し、健康な組織をより迅速に再生するのに役立つ可能性がありますが、トレードオフは炎症状態を促進する可能性のある追加の廃棄物の形で行われ、慢性的な損傷を解決し、癌発生のリスクの増加と相関させます。

「これらの胃細胞では、パリゲノーシス – 治癒のための幹細胞状態への逆転 – は、特にその中のカタルト細胞症の潜在的に炎症性のダウンサイジングを特定した今、危険なプロセスです」とミルズは言いました。 「胃のこれらの細胞は長寿命であり、老化細胞は変異を獲得します。多くの古い変異細胞が幹細胞状態に戻り、傷害を修復するために幹細胞状態に戻ると、傷害も感染中などの炎症を燃やすことがよくあります。

より多くの研究が必要ですが、著者らは、カトーアートサイトーシスが怪我や炎症を永続させるのに役割を果たす可能性があると疑っています ヘリコバクターピロリ 腸内の感染。 H.ピロリ は、胃に感染して損傷することが知られているバクテリアの一種であり、潰瘍を引き起こし、胃がんのリスクを高めます。

調査結果は、胃がんやおそらく他のGI癌の新しい治療戦略も指摘する可能性があります。 Brown and Washu Medicine CollaboratorのKoushik K. Das、MD、医学の准教授であるMDは、カトートーシトーシス中に排出された細胞廃棄物の一部に結合する抗体を開発し、このプロセスがいつ発生するかを検出する方法を提供します。このようにして、早期の検出と治療を可能にする前癌状態のマーカーとして、カトーアート細胞症が使用される可能性があります。

「このプロセスをよりよく理解していれば、治癒反応を促進する方法を開発することができ、おそらく慢性損傷の文脈では、慢性カテストサイトーシスを受けている損傷した細胞が癌の形成に寄与することをブロックすることができます」とブラウンは言いました。

この作業は、国立衛生研究所（NIH）、助成金番号K08DK132496、R21AI156236、P30DK052574、P30DK056338、R01DK105129、R01CA239645、F31DK136205、K99GM15354によってサポートされていました。 F31CA236506;国防総省、助成金番号w81xwh-20-1-0630;アメリカ胃腸協会、助成金番号AGA2021-5101およびAGA2024-13-01。そして、再生医療におけるフィリップとシマ・ニードルマンの学生フェローシップ。コンテンツは著者の責任のみであり、必ずしもNIHの公式見解を表しているわけではありません。