人際關(guān)系需要有效溝通來維系，人體微環(huán)境亦如此，為了讓機(jī)體正常運(yùn)作，細(xì)胞必須不斷的利用信號分子“相互交流”，如果溝通不暢，機(jī)體便會出現(xiàn)“故障”。因此，細(xì)胞間溝通無礙是保證機(jī)體健康的必要條件。

近日，澳大利亞悉尼研究大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊確定了一種控制細(xì)胞生長和存活的通訊途徑，可能為開發(fā)治療癌癥和糖尿病等疾病提供新的思路。相關(guān)研究成果以為題Akt phosphorylates insulin receptor substrate to limit PI3K-mediated PIP3 synthesis發(fā)表在eLife雜志上。

DOI: 10.7554/eLife.66942

細(xì)胞通訊是指一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。主要有三種途徑，第一種主要通過化學(xué)信號分子，這是動物和植物普遍采用的通訊方式；第二種通過相鄰細(xì)胞表面分子的粘著；第三種通過細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘著。

顯而易見，人體細(xì)胞主要通過第一種方式交流。但正如天線故障會導(dǎo)致電視圖像亂碼一樣，這些化學(xué)信號分子同樣會出現(xiàn)信號失真現(xiàn)象，一旦相關(guān)信息丟失，結(jié)果只能是災(zāi)難性的！因此為了規(guī)避風(fēng)險，只有排查出信號傳遞過程中的易錯因素，才能對癥下藥。

眾所周知，胰島素作為一種有效的生長信號，其分泌量會在人體進(jìn)食后提升，促進(jìn)肌肉和脂肪細(xì)胞中血糖的生成。當(dāng)胰島素與機(jī)體細(xì)胞表面的受體結(jié)合后，就會開啟信號傳導(dǎo)通路，使細(xì)胞從血液中吸收葡萄糖。

由于PI3K/AKT信號通路與胰島素抵抗聯(lián)系密切，對真核細(xì)胞的存活至關(guān)重要。因此，PI3K/AKT通路的嚴(yán)格調(diào)控對機(jī)體健康至關(guān)重要。當(dāng)胰島素介導(dǎo)的PI3K/AKT信號傳遞過程出現(xiàn)“通訊中斷或不穩(wěn)定”時，就會導(dǎo)致糖尿病等疾病的發(fā)生。相反，若是該信號不能完全關(guān)閉，就會誘發(fā)癌癥。

為了解決這一難題，研究人員開始尋找能控制該信號穩(wěn)定傳導(dǎo)的機(jī)制。在這項新的研究中，科研人員使用計算機(jī)模擬胰島素信號通路發(fā)現(xiàn)了一種從“Akt 到 IRS1/2”的敏銳、強(qiáng)大的負(fù)反饋新機(jī)制。

該機(jī)制以磷酸肌醇 3-激酶 (PI3K)信號通路的主要組分“Akt”為中心，充當(dāng)一種避免信號出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象的“故障保險”，類似于加熱器或烤箱中的恒溫器，一旦達(dá)到合適的溫度就會關(guān)閉加熱程序，從而有效避免胰島素信號過度激活，抑制腫瘤的生長。

該研究的通訊作者之一、澳大利亞悉尼大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的James G Burchfield博士表示：“由于人體內(nèi)的信號系統(tǒng)十分敏感，因此目前市面上的一些抗癌藥物可能會損害其細(xì)胞機(jī)制，甚至促進(jìn)腫瘤的生長、增加其耐藥性，因此，相對于這個信號系統(tǒng)來說，我們還有許多謎團(tuán)有待揭開，從而有助于找到更有利于人體的抗癌良方。”

未來，期待科研人員能進(jìn)一步探索出該細(xì)胞通訊途徑與癌癥耐藥性的相關(guān)機(jī)制，將其應(yīng)用到癌癥治療當(dāng)中，優(yōu)化治癌方略。