近期來自布朗大學和英屬哥倫比亞大學的研究人員組成的一個研究小組利用*的“無支架”三維系統發現了一種稱為Pannexin1(Panx1)的間隙連接蛋白(gap junction protein)對維持正常組織的細胞緊密聚集起重要的生物力學作用，該效應的喪失與癌癥的進展密切相關。相關研究成果在線發表在1月20日的《生物化學雜志》(JBC)上。
癌癥轉移擴散是當前臨床上無法攻克的一個難題。一旦腫瘤中的癌細胞開始從原發灶向身體其他部位擴散，則意味著病情難于控制，且預后不良。了解影響癌癥轉移的生化過程對于我們開發出更有效的癌癥治療策略具有非常重要的意義。近年來越來越多的科學家們提出腫瘤自身的機構特性例如癌細胞間的聚集緊密程度有可能在癌癥的進展中發揮著關鍵性的作用。
“新研究表明在健康組織中Panx1有可能對維持組織的機械完整性起重要作用，”文章的*作者、布朗大學博士研究生Brian Bao說：“當人們患上癌癥時，體內的Panx1缺失會導致這種完整性的喪失。”
 

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在這篇文章中，Bao的導師、布朗大學醫學系副教授Jeffrey Morgan開發了一種新型的“3-D培養皿”技術，利用這一技術研究人員對癌細胞間相互作用進行了密切觀測，由此揭示出了Panx1的功能及分子機制。
在試驗中，研究人員利用基因工程技術對一種天然不表達Panx1的“C6”膠質瘤(腦腫瘤)進行了改造，使其表達Panx1蛋白。隨后他們將野生型和Panx1表達細胞放置到新型的3-D培養皿中培養，并對這些細胞進行了24小時的密切觀測。研究人員發現相比于野生型的癌細胞，表達Panx1的C6細胞能夠更快地形成多細胞組織，且組織結構更加緊密。為了確定確實是Panx1導致了這些改變，Bao和他的同事利用兩種Panx1抑制劑Probenecid和Carbenoxolone處理了這些細胞。他們觀察到這些化合物果然扭轉了Panx1的效應。
在更進一步的分子機制研究中，研究人員證實Panx1是通過啟動一種涉及儲能分子ATP和特異性受體的鏈式反應來驅動細胞快速緊密聚集到一起的。當細胞發生相互接觸時，Panx1通道受到刺激開放和釋放ATP，隨后ATP結合到細胞表面的受體上，阻斷細胞內鈣波，zui終導致細胞內結構蛋白actin網絡重建。這種重建增強了細胞間的作用力，從而促使它們更緊密的結合到了一起。
Bao表示新研究使他們獲得了對Panx1腫瘤力學作用的深入理解，在下階段的研究中他們將進一步解析Panx1對腫瘤擴散及侵襲能力的影響。

來源：生物通