Science：首次描述了细胞分裂质量控制“秒表”

加州大学圣地亚哥分校的生物学家发现了一种与细胞分裂有关的质量控制定时机制。这种“秒表”功能可以记录有丝分裂的过程，并在分裂时间过长时起到保护作用，防止癌细胞的形成。

　　

每天，我们体内有数千亿个细胞在生长和分裂过程中循环往复。然而，在这段时间里，只有大约 30 分钟用于有丝分裂的关键过程，即染色体从一个母细胞小心翼翼地分离到下一代的两个子细胞。

正是在这个细胞分裂的关键时期，事情可能会变得混乱。染色体可能会被误导，导致受损和患病的细胞发展成不同类型的癌症。

加州大学圣地亚哥分校的科学家们在《科学》杂志上报告说，他们发现了一种关键的机制，可以跟踪有丝分裂的时间，并在过程太长时进行记录。生物科学学院和医学院的Arshad Desai教授和Karen Oegema教授的实验室的研究人员首次描述了有丝分裂“秒表”的细节，以及检测可疑细胞并阻止其进一步增殖的方法。

“这项工作表明，细胞会仔细监测执行有丝分裂所需的时间，并将其作为过滤器，以消除潜在的问题细胞，”细胞与发育生物学系的教员德赛说。“如果一个细胞完成有丝分裂的时间比正常情况下要长，那么子细胞就会知道它们的母亲在进行有丝分裂时遇到了困难，作为安全措施，它们会停止分裂。”

研究人员发现，秒表是由生化途径组成的，它持续监测有丝分裂所花费的时间。这条通路具有“记忆”功能，总结了有丝分裂从一代到下一代的延迟。该通路的基础是一个由三种蛋白质组成的复合物，包括p53，由人类癌症中最常见的突变基因编码。通过一系列实验，研究人员在48小时内追踪了从父母到女儿和孙女细胞的途径。他们发现，这条通路是一种“记住”有丝分裂时间的质量控制机制。他们发现，即使细胞分裂顺序延迟20分钟，也会被标记为有风险。

研究人员认为，关键的30分钟有丝分裂时间可能是进化的解决方案，以便在细胞脆弱时快速度过生命中至关重要但潜在危险的阶段。在Oegema看来，癌症就像我们身体里的外星人，我们不断地用秒表之类的监视机制来对抗它。重要的是，研究人员证明，秒表机制被许多类型的癌症“关闭”，有效地允许它们容忍经历更长时间和有问题的有丝分裂的异常基因组。

“我们的研究表明，测量有丝分裂时间是一种保护我们的机制，从本质上讲，它是另一种肿瘤抑制功能，与p53保护有问题细胞的功能有关。”Oegema说。

展望未来，研究人员在他们的科学研究中指出，他们的发现可以用于未来癌症患者的治疗策略。

“秒表状态可能会影响目前正在使用或正在开发的靶向有丝分裂过程的治疗剂的疗效，并且可以作为用于癌症治疗的潜在生物标志物。”