一项新的研究表明，单个分子的突变在皮肤癌中起着关键作用。芝加哥大学的研究人员发现，消除一种已知可以帮助正常皮肤细胞相互连接的分子，会深刻地改变皮肤，并使其表现出许多与鳞状细胞癌相关的特征，鳞状细胞癌是两种最常见的皮肤癌形式之一。“虽然在某些类型的癌症中已经发现了这种分子的突变，但通常认为这是继其他破坏细胞周期控制的突变之后的晚期事件，”首席研究员Elaine Fuchs说。“我们惊人地发现，这种成分的缺失似乎是皮肤癌发展的关键早期事件。”该团队于周五在《细胞》杂志上报告了他们的发现。
科学家们早就知道皮肤表皮层的组织依赖于细胞间结构，即粘着连接和桥粒。他们也知道α-连环蛋白分子将粘着连接锚定到细胞支架上。但是为了充分理解α-连环蛋白的功能，Fuchs和她的同事们培育出了一系列小鼠，这些小鼠皮肤细胞中缺少制造α-连环蛋白的基因。结果出乎意料地引人注目。敲除小鼠的表皮层增厚且杂乱无章，皮肤通常清晰的四个层变得扭曲且难以区分。此外，皮肤细胞表现出通常与癌症相关的异常。
Fuchs观察到：“仅α-连环蛋白的缺失似乎至少导致了细胞周期控制的部分失调。”“虽然通常只在最内层看到分裂的细胞，但我们在多个细胞层中都看到了它们，包括靠近皮肤表面的那些通常正在死亡的细胞层。细胞通常有多个细胞核，这表明细胞分裂存在缺陷。”当从敲除小鼠身上提取的皮肤细胞在细胞培养中生长时，它们的增殖速度比正常细胞更快，以至于它们彼此堆积在一起。
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该团队指出，仅凭α-连环蛋白在细胞间连接中的作用无法解释这些变化。其他发现表明，该分子也可能影响控制细胞生长的信号通路。“α-连环蛋白可能充当传感器，将细胞粘附的变化传递给细胞周期调控机制。这可以解释为什么α-连环蛋白的突变会扰乱细胞生长的正常调控，”Fuchs解释说。“总而言之，我们的发现揭示了这种蛋白质一种新的、迄今为止未被认识到的重要性，这种重要性超越了其在细胞间粘附中的作用，并且当功能失调时，可能在这种皮肤癌中发挥关键作用。”