教授专栏105 | 薛红: 通过原代和细胞系培养的活细胞成像揭示恶性癌细胞的非有丝分裂增殖...

文 / 薛红教授

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研究背景

癌症是一种由于细胞过度分裂引起的疾病，而抗癌治疗的关键策略之一是抑制细胞的有丝分裂。然而，目前研究领域存在的问题是，癌细胞是否可以在没有有丝分裂的情况下进行无限增殖，并且变得对抗有丝分裂药物具有抗性。

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研究内容

本研究使用实时细胞成像技术观察原代肿瘤细胞和癌细胞系的细胞增殖情况。研究结果表明，从各种恶性肿瘤中分离出的细胞，如三级血管外皮细胞瘤、非典型脑膜瘤和转移性脑肿瘤，表现出不同的细胞行为，包括变形、分裂、核酸泄漏等，称为“非有丝分裂增殖”。相反，良性肿瘤如一级血管外皮细胞瘤和脑膜瘤则没有明显的这种行为。

此外，当将来自经过手术前辅助化疗的复发性三级血管外皮细胞瘤的细胞培养在不含任何抗癌药物的培养基中时，这些细胞逐渐从非有丝分裂增殖转变为异常有丝分裂，最终变为正常的有丝分裂。同样，当用抗癌药物Epirubicin或Cisplatin处理癌细胞系HeLa和A549时，这些癌细胞系从正常有丝分裂转变为异常有丝分裂，进一步转变为非有丝分裂作为主要的增殖模式，并随着药物浓度的增加而增加。在去除药物后，这些细胞逐渐恢复正常有丝分裂，并开始表达干细胞标记物ALDH1、Sox、Oct4和Nanog。

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研究意义

本研究揭示了各种类型的恶性癌细胞表现出非有丝分裂增殖的细胞行为，这种二元分裂的方式类似于原核生物的细胞分裂，表明了细胞层面的原始性。此外，研究还发现，当抗癌药物浓度显著增加时，癌细胞可以从有丝分裂转变为非有丝分裂，反之亦然。这种非有丝分裂增殖在癌症药物抗性和复发中的潜在临床意义以及其与癌症干细胞的关系值得进一步研究。

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薛红教授简介

薛红教授，香港科技大学生命科学部教授、应用基因组中心主任，博士生导师。主要研究领域为受体蛋白结构功能、天然产物分子药理学、神经精神疾病遗传学、及生物信息学等。曾获2010年中国教育部科研优秀成果奖自然科学二等奖、2005年香港裘槎基金会资深研究员奖等奖项。

薛教授先后在自然（Nature）、分子精神病学（Molecular Psychiatry）、分子生物学与进化（Molecular Biology and Evolution）、生物精神病学（Biological Psychiatry）、生物化学杂志（Journal of Biological Chemistry）、生物信息学（Bioinformatics）、药物化学杂志（Journal of Medicine Chemistry）、PLoS ONE、生化药理学（Biochemical Pharmacology）、神经药理学（Neuropharmacology）、BMC生物信息学（BMC Bioinformatics）、分子生物学杂志（Journal of Molecular Biology）、分子进化杂志（Journal of Molecular Evolution）、蛋白质科学（Protein Science）、基因（Gene）等国际知名学术刊物上发表学术论文近百篇。曾应邀在国际及全国性学术会议上作专题报告五十多次，发表会议论文摘要一百多篇，并取得发明专利五项。

主编 | 袁冶

责编 | 周姗

核校 | 柳松、许珺、吴倩

来源 | 转载自《论纶》