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心臟為何很少得癌:心肌細(xì)胞幾乎不分裂

2018年03月20日 14:23 | 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
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最新一期學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》雜志刊登了一篇重磅文章,美國(guó)科學(xué)家篩選出細(xì)胞周期相關(guān)因子,其中CDK1、CDK4、cyclin B1以及cyclinD1這四個(gè)可以讓不再分裂增殖的心肌細(xì)胞再次進(jìn)入分裂增殖狀態(tài)。雖然這一最新研究為心肌損傷、心臟衰竭等心臟相關(guān)疾病的治療帶來(lái)了曙光,但業(yè)內(nèi)人士卻從另一個(gè)角度,對(duì)其進(jìn)行了解讀:心臟腫瘤相比較于其他腫瘤類(lèi)型而言相當(dāng)少見(jiàn),是什么原因造成的呢?新研究給出了答案,即心肌細(xì)胞在成年之后退出了細(xì)胞周期,細(xì)胞分裂增殖被按下了“停止鍵”。

每十萬(wàn)人中才有一兩個(gè)病例

人類(lèi)身體中某些部位的腫瘤較為常見(jiàn),比如肝癌、肺癌、皮膚癌、結(jié)直腸癌等,而另一些組織器官則很少長(zhǎng)腫瘤,比如我們身體中的血液運(yùn)輸中心——心臟。早在16世紀(jì),人類(lèi)就有報(bào)道診斷出心臟腫瘤,但由于心臟腫瘤很少發(fā)生,人類(lèi)積累心臟腫瘤相關(guān)的病例及治療方案并不如其他一些常見(jiàn)腫瘤豐富。

確實(shí),原發(fā)性心臟腫瘤的發(fā)病率可低至0.0017%,換句話說(shuō),每十萬(wàn)人之中,才有那么一兩個(gè)人會(huì)有患心臟腫瘤的可能。而這些人中,75%左右為良性,惡性腫瘤只占25%左右,并且,其中一種叫做心臟黏液瘤的良性腫瘤是最常見(jiàn)的原發(fā)性心臟腫瘤類(lèi)型,約占全部心臟腫瘤的一半。心臟惡性腫瘤中,最常見(jiàn)的兩種類(lèi)型是血管性肉瘤及橫紋肌肉瘤,得了這兩種腫瘤的患者,其存活率極低,并且轉(zhuǎn)移較早,通常情況下,這兩種腫瘤一經(jīng)發(fā)現(xiàn)的時(shí)候就已經(jīng)轉(zhuǎn)移到肺、肝臟和腦等部位了,如果不經(jīng)手術(shù)迅速切除,90%的患者都會(huì)在診斷后9—12個(gè)月內(nèi)死亡。當(dāng)然,另外一方面,其他組織器官患的腫瘤也可能會(huì)轉(zhuǎn)移到心臟“生根發(fā)芽”,這就叫做轉(zhuǎn)移瘤,心臟中最常見(jiàn)就是黑色素瘤轉(zhuǎn)移到心臟中的轉(zhuǎn)移瘤,約占心臟轉(zhuǎn)移瘤的50%—70%。

作為人體主要器官的心臟,其體積和重量都比很多常常發(fā)生腫瘤的組織要大不少,但是它卻很少發(fā)生腫瘤,這背后的原因如何?怎么來(lái)解釋這一現(xiàn)象呢?

基因突變累積與腫瘤發(fā)生

要明白為何有些組織器官較少發(fā)生腫瘤,首先需要了解是什么原因?qū)е铝四[瘤的發(fā)生。盡管可以從外因(環(huán)境因素),甚至進(jìn)化的角度來(lái)探討腫瘤的病因,但歸根結(jié)底應(yīng)聚焦到細(xì)胞這一組織器官的基本組成單位上來(lái)。畢竟腫瘤組織也是由細(xì)胞組成,只不過(guò)它們是“叛變”的正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來(lái),正常的細(xì)胞分裂增殖的次數(shù)有限,而腫瘤細(xì)胞則能夠無(wú)限增殖,不受控制。

那么,正常的細(xì)胞是如何“叛變”成為腫瘤細(xì)胞的呢?基因突變是導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞無(wú)限增殖的根本原因。一般認(rèn)為,腫瘤的發(fā)生是多個(gè)腫瘤相關(guān)基因的突變共同作用的結(jié)果,即多個(gè)腫瘤相關(guān)基因的突變累積導(dǎo)致了細(xì)胞分裂增殖不受控制,最后變成了腫瘤細(xì)胞;而單一的基因突變并不足以引起腫瘤,因?yàn)榧?xì)胞中具有DNA損傷修復(fù)及復(fù)制糾錯(cuò)等機(jī)制,通常能夠有效地修復(fù)基因突變,阻止基因突變的細(xì)胞繼續(xù)分裂。但如果包含相關(guān)基因突變的細(xì)胞逃脫了DNA損傷修復(fù)及復(fù)制糾錯(cuò)而繼續(xù)分裂增殖,它們就有更多的機(jī)會(huì)累積更多的突變,從而“叛變”為腫瘤細(xì)胞。

心肌細(xì)胞幾乎不分裂

斑馬魚(yú)和蠑螈等少數(shù)脊椎動(dòng)物具有肢體和內(nèi)臟器官再生的能力,比如成年斑馬魚(yú)的心室被切除20%后,其心臟組織在2個(gè)月內(nèi)可完全再生。對(duì)于小鼠而言,在胚胎時(shí)期的第10天到第12天以及出生后的第4天到14天左右,其心肌細(xì)胞可以分裂增殖,而成年小鼠心肌細(xì)胞幾乎已經(jīng)陷入不分裂增殖的狀態(tài),因而成年小鼠心臟組織一般不再具有再生能力。人類(lèi)亦是如此,盡管有研究顯示成年人的心肌細(xì)胞有極低程度的更新,然而,絕大部分心肌細(xì)胞已不再分裂增殖。

因此,對(duì)于小鼠以及人類(lèi)等成年哺乳動(dòng)物而言,因心肌細(xì)胞的分裂增殖幾乎已經(jīng)停止,其心臟組織一生中更新率極低。而細(xì)胞不分裂增殖,相關(guān)基因突變就不會(huì)累積在細(xì)胞的基因組中,心肌細(xì)胞就不會(huì)變成腫瘤細(xì)胞。相反,比如肝臟、腸道上皮、皮膚等組織器官再生能力強(qiáng)、細(xì)胞分裂增殖旺盛,導(dǎo)致腫瘤相關(guān)基因突變累積在細(xì)胞基因組中的概率大幅增加,因而更加容易出現(xiàn)腫瘤。

(陳光風(fēng) 作者系上海同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士)

編輯:趙彥

關(guān)鍵詞:心臟 癌癥 心肌細(xì)胞 分裂

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