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心理压力:隐藏的癌症“推手”?
在现代社会的快节奏生活中,心理压力已成为一种普遍现象。从工作压力到生活变故,从社交焦虑到健康担忧,各种心理压力因素无时无刻不在影响着我们的身心健康。然而,你是否知道,心理压力不仅会影响情绪和心理健康,还可能在不知不觉中推动癌症的发生和发展?
近年来,越来越多的研究表明,心理压力与多种癌症的进展之间存在着密切的联系。特别是在胰腺导管腺癌(PDAC)这种预后极差的癌症中,心理压力的影响尤为显著。PDAC患者往往面临着巨大的生理和心理压力,而这些压力不仅会降低患者的生活质量,还可能加速疾病的恶化。然而,心理压力是如何在分子层面影响PDAC的进展的呢?这一问题一直是癌症研究领域的未解之谜。
在最新的研究中,中山大学郑健、黄旭东、林东昕院士团队等人通过小鼠模型和细胞实验,揭示了心理压力如何通过影响肿瘤细胞中的RNA修饰来促进PDAC的进展。研究发现,心理压力激活交感神经,释放去甲肾上腺素,进而导致肿瘤细胞中RNA去甲基化酶ALKBH5的表达下降。这一变化使得RNA的N6-甲基腺苷(m6A)修饰异常增加,这些修饰的RNA被包装进细胞外囊泡(EVs),并传递给神经元,从而增强神经支配,推动PDAC的进展。这一发现不仅揭示了心理压力与PDAC进展之间的分子机制联系,还为开发新的治疗策略提供了重要的理论依据。相关内容以“Psychological stress-induced ALKBH5 deficiency promotes tumour innervation and pancreatic cancer via extracellular vesicle transfer of RNA”为题发表在《Nature Cell Biology》上。
【主要内容】
图1心理压力通过降低Alkbh5表达促进PDAC进展
图中展示了心理压力(如束缚应激、慢性不可预测应激和疼痛诱导应激)在小鼠模型中显著促进胰腺导管腺癌(PDAC)的进展,表现为肿瘤负担增加、癌细胞增殖加快和神经支配增强。研究发现,心理压力激活交感神经释放去甲肾上腺素,导致肿瘤细胞中RNA去甲基化酶Alkbh5表达下降,进而影响RNA的m6A修饰,促进肿瘤神经支配和PDAC进展。此外,Alkbh5的过表达可抑制肿瘤生长、细胞增殖和神经支配,并延长小鼠生存时间。
图2去甲肾上腺素通过ADRB2-p-CREB-CHD4轴降低Alkbh5表达
图中揭示了去甲肾上腺素如何通过激活β2肾上腺素受体(ADRB2)和下游的p-CREB-CHD4信号通路,导致Alkbh5表达下降。实验中,通过化学交感神经切除(6-OHDA)或激活交感神经(AAV-TH-NaChBac T220A)等手段,证实了交感神经在心理压力诱导的Alkbh5表达下降中的关键作用。此外,研究还发现CHD4的结合位点在Alkbh5启动子区域富集,且CHD4的敲除可恢复Alkbh5的表达。
图3Alkbh5缺陷通过EVs中的m6A修饰RNA增强神经支配
图中展示了Alkbh5缺陷如何通过影响细胞外囊泡(EVs)中的m6A修饰RNA来促进神经支配和PDAC进展。研究发现,Alkbh5缺陷的PDAC细胞产生的EVs含有更多m6A修饰的RNA,这些EVs被神经元摄取后,显著增强了神经支配。此外,通过化学神经切除或使用fisetin抑制EVs的摄取,可以显著抑制神经支配和肿瘤进展,延长小鼠生存时间。
图4EVs中的m6A修饰RNA通过海绵作用促进神经支配
进一步探讨了EVs中的m6A修饰RNA如何通过海绵作用吸附miRNA,从而促进神经支配。研究发现,m6AA修饰的EV RNA能够显著促进神经元的轴突生成,而这种作用可以通过miRNA海绵机制实现。例如,EV RNA转录本3能够吸附miR-155-5p,从而解除其对Bdnf mRNA的抑制,进而促进神经支配。此外,fisetin通过抑制EVs的摄取,显著抑制了这种神经支配的增强作用。
图5SND1与TSG101相互作用将m6A修饰RNA运输到EVs中
进一步揭示了SND1与TSG101之间的相互作用如何将m6A修饰的RNA运输到EVs中。研究发现,SND1能够与TSG101相互作用,并将其结合的m6A修饰RNA运输到EVs中。通过免疫共沉淀和免疫荧光实验,证实了SND1与TSG101的相互作用,并且发现SND1的TNase-like 4结构域和TSG101的中心区域是它们相互作用的关键区域。此外,SND1的敲除显著减少了EVs中的RNA含量,抑制了神经支配的增强。
图6m6A修饰的EV RNA通过海绵作用促进神经支配
最后研究人员总结了m6A修饰的EV RNA如何通过海绵作用吸附miRNA,从而促进神经支配。研究发现,m6A修饰的EV RNA能够显著促进神经元的轴突生成,而这种作用可以通过miRNA海绵机制实现。例如,EV RNA转录本3能够吸附miR-155-5p,从而解除其对Bdnf mRNA的抑制,进而促进神经支配。此外,通过MS2-RIP实验,证实了miR-155-5p与EV RNA转录本3和Bdnf mRNA 3'UTR的相互作用。
【全文总结】
本研究通过小鼠模型和细胞实验,揭示了心理压力如何通过降低肿瘤细胞中RNA去甲基化酶ALKBH5的表达,导致RNA的N6-甲基腺苷(m6A)修饰异常,进而促进胰腺导管腺癌(PDAC)的进展。研究发现,心理压力激活交感神经,释放去甲肾上腺素,导致ALKBH5表达下降,使得m6A修饰的RNA被包装进细胞外囊泡(EVs)并传递给神经元,增强神经支配,从而促进PDAC的进展。此外,研究还发现天然黄酮类化合物fisetin能够阻止神经元摄取这些EVs,抑制PDAC的神经支配和肿瘤进展,为PDAC的治疗提供了新的潜在策略。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41556-025-01667-0
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