用錯(cuò)覺(jué)來(lái)對(duì)抗癌癥

研究人員將酵母暴露在溫和的壓力條件下(少量增加環(huán)境中的鹽分)，并且以不同的頻率在基礎(chǔ)鹽濃度和較高鹽濃度之間來(lái)回振蕩。

正常情況下，酵母ATCC細(xì)胞內(nèi)的感知分子檢測(cè)鹽濃度變化，并指揮細(xì)胞做出相應(yīng)的應(yīng)答，一種保護(hù)性的化合物。短暫的應(yīng)答之后，酵母細(xì)胞會(huì)開(kāi)開(kāi)心心的繼續(xù)生長(zhǎng)，仿佛沒(méi)有發(fā)生過(guò)什么變化。研究人員發(fā)現(xiàn)，每分鐘或者每32分鐘開(kāi)關(guān)一次鹽脅迫，酵母細(xì)胞都能很好的適應(yīng)環(huán)境改變。但當(dāng)他們嘗試八分鐘的鹽濃度振蕩時(shí)，細(xì)胞很快就停止生長(zhǎng)，而且開(kāi)始死亡。

研究人員對(duì)這種頻率依賴的細(xì)胞毒性進(jìn)行了深入研究。MAPK通路是酵母細(xì)胞的鹽分感知系統(tǒng)，研究人員在計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)中改變了MAPK通路的分子路徑，揭示了酵母細(xì)胞對(duì)鹽濃度變化產(chǎn)生的誤解。研究顯示，MAPK通路的建立方式導(dǎo)致ATCC細(xì)胞將八分鐘振蕩解讀為鹽濃度的不斷提高。結(jié)果酵母細(xì)胞的保護(hù)性應(yīng)答過(guò)度激活，Z終造成了細(xì)胞死亡。

酵母細(xì)胞為什么會(huì)演化出這么奇怪的鹽濃度振蕩敏感性呢?其實(shí)它們并沒(méi)特意這樣做，這種敏感性只是一個(gè)副作用。在酵母細(xì)胞中，介導(dǎo)上述壓力應(yīng)答的分子信號(hào)網(wǎng)絡(luò)是為天然環(huán)境設(shè)計(jì)的，而天然環(huán)境的鹽濃度通常是逐漸增加的。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)晨露慢慢蒸發(fā)的時(shí)候，葡萄上的酵母就面臨鹽濃度的緩慢增加。酵母總認(rèn)為鹽脅迫會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，這樣的錯(cuò)覺(jué)成了它們的致命弱點(diǎn)。

研究人員指出，其他細(xì)胞(包括人類細(xì)胞)也可能具有產(chǎn)生某種錯(cuò)覺(jué)的傾向性，可以用精心設(shè)計(jì)的錯(cuò)覺(jué)進(jìn)行誘導(dǎo)。人類癌細(xì)胞應(yīng)答化學(xué)生長(zhǎng)因子的信號(hào)通路，與酵母感知壓力的MAPK通路關(guān)系相當(dāng)密切。研究這些細(xì)胞的感知錯(cuò)誤有助于誘導(dǎo)癌細(xì)胞滅亡，這種策略能夠避免影響附近的健康ATCC細(xì)胞。