人体细胞染色体丢失，可能损害核糖体生物生成，从而影响细胞增殖

人类细胞通常是二倍体，即它们含有两套染色体。在复制的染色体组中，缺少一条染色体的细胞一般是不能存活的。近日，凯泽斯劳滕工业大学（TUK）与欧洲分子生物学实验室（EMBL）合作，研究人类细胞中染色体数量减少的影响。

当染色体在常规细胞分裂过程中分布不正确时，就会发生单体分裂，随后细胞在原本双倍（二倍体）的染色体组中缺少一条。人类细胞能够存活的这种染色体数目偏差（非整倍体）的唯一形式被称为特纳综合征（Turner syndrome）。这种发生在女性身上的遗传性疾病特点是：两条X性染色体中只有一条存在。然而，在人类体细胞中，缺少除性染色体以外的其他染色体会发生什么，直到现在还没有被探索过，因为单体细胞一般是不能生存的。

当单染色体出现时，由所谓的肿瘤抑制基因TP53编码的蛋白质“p53”会确保细胞周期的停止。换句话说，细胞停止分裂。研究中，在细胞系的一部分关闭了这个基因，以下调编码蛋白的产生。因此，首次成功生成了稳定的单体细胞系，用于研究目的。

研究小组随后集中研究了单体细胞对增殖（细胞生长/繁殖）、基因组稳定性的影响，以及染色体缺失如何影响mRNA和蛋白质的数量（分别是转录组和蛋白质组）。研究发现，所有单体细胞系的细胞质核糖体蛋白水平降低，蛋白质合成（蛋白质翻译）减少。据此，研究假设染色体缺失会损害核糖体生物生成，从而影响细胞增殖。研究还表明，这种变化通过p53信号通路引发了细胞周期停滞或衰老。

该研究结果还阐明了癌症与单体分裂之间的联系。整个染色体或染色体臂的反复丢失在某些肿瘤中很常见，如神经母细胞瘤、肺癌和骨髓类恶性肿瘤。由于单体只有在没有p53的情况下才有生命力，因此预测有单体的癌症肿瘤一定有p53途径的缺陷。对癌症相关变化的科学数据库分析后，确实发现单染色体与p53失活和核糖体途径受损有很大关系。

研究人员表示，此次研究首次提出了一种成功的实验方法来研究人类体细胞中单基因的影响，有助于进一步研究单倍体的影响，以更好地了解它对癌症的作用。

题为“Systems approaches identify the consequences of monosomy in somatic human cells”的相关研究论文发表在《自然通讯》杂志上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-25288-x