เชื่อว่านิวเคลียสของเซลล์ยืดหยุ่นได้เหมือนลูกบอลยาง มันเปลี่ยนรูปและหักกลับเป็นรูปร่างในขณะที่เซลล์เคลื่อนผ่านรูขุมขนและระหว่างเส้นใยภายในร่างกายมนุษย์ ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัย Texas A&M และ มหาวิทยาลัยฟลอริด้า ได้พบว่านิวเคลียสของเซลล์มีความซับซ้อนมากกว่าที่เคยเชื่อกัน
พวกเขาค้นพบว่ามันทำตัวเหมือนหยดน้ำมากกว่าลูกบอลยาง การศึกษาเรียกร้องให้มองใหม่ว่ารูปร่างของนิวเคลียร์กลายเป็นสิ่งผิดปกติในโรคต่างๆ ได้อย่างไร โรคมะเร็ง.
นิวเคลียสประกอบด้วยจีโนมที่ตรวจสอบ การทำงานของเซลล์ และพฤติกรรม นิวเคลียสผิดรูปเป็นสัญญาณเตือนของโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง เป็นไปได้ที่เซลล์มะเร็งที่มีนิวเคลียสผิดปกติดังกล่าวจะแพร่กระจายไปทั่วร่างกาย ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า การแพร่กระจายของมะเร็งซึ่งอาจถึงแก่ชีวิตได้
แม้กระทั่งในปัจจุบัน การสังเกตรูปร่างของนิวเคลียร์ก็ถูกนำมาใช้เพื่อวินิจฉัยโรคมะเร็ง อย่างไรก็ตาม สาเหตุของนิวเคลียสผิดปกติยังคงเป็นปริศนา อาจเป็นไปได้ที่จะพัฒนาวิธีการใหม่ๆ ในการรักษามะเร็งโดยช่วยให้นิวเคลียสของเซลล์กลับคืนสู่รูปร่างปกติโดยเข้าใจว่านิวเคลียสมีรูปร่างผิดปกติได้อย่างไร
การค้นพบจากการศึกษานี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจว่าชั้นป้องกันรอบนิวเคลียสที่เรียกว่าแผ่นลามินาช่วยรักษารูปร่างของนิวเคลียร์ได้อย่างไร ในเวลาเดียวกัน เซลล์จะคลานไปตามเส้นทางที่คดเคี้ยวผ่านรูขุมขนและรอบ ๆ เส้นใยเนื้อเยื่อ
ในการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจพฤติกรรมของนิวเคลียร์โดยวางไฟโบรบลาสต์เป็นอุปสรรคขนาดเล็กของเสาขนาดเล็กที่ยืดหยุ่นได้ 1 ใน 100 ของความกว้างของ ผมมนุษย์. นิวเคลียสของเซลล์ต้องเบียดกันระหว่างเสา คลานผ่านสิ่งกีดขวางวกวนนี้
นักวิทยาศาสตร์ศึกษาการเคลื่อนไหวโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ที่ทันสมัยและมีความละเอียดสูง ซึ่งสามารถจับภาพโครงสร้างสามมิติของนิวเคลียสได้ ภาพถ่ายยังเผยให้เห็นเสาที่สร้างรอยเว้าลึกเข้าไปในพื้นผิวนิวเคลียร์ แต่รูปร่างของนิวเคลียสโดยรวมยังคงรักษาไว้ ทำให้นิวเคลียสสามารถผ่านสิ่งกีดขวางได้ราวกับหยดของเหลว ซึ่งแตกต่างจากลูกบอลยางที่ยืดหยุ่นและสปริงตัวได้
การศึกษายังแสดงให้เห็นว่านิวเคลียสเข้าไปพัวพันกับสิ่งกีดขวางเนื่องจากขาดลามิน A/C ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบโปรตีนปกติของลามินา การค้นพบนี้บ่งชี้ว่าลามิเนต A/C ช่วยรักษาแรงตึงผิวของ "หยดน้ำนิวเคลียร์"
ดร. Tanmay Lele ศาสตราจารย์ Unocal ในภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ กล่าวว่า, “งานของเราชี้ให้เห็นถึงกลไกพื้นฐานที่นิวเคลียสรักษารูปร่างและปกป้องจีโนมของมัน การค้นพบของเรายังช่วยให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่านิวเคลียสผิดรูปเกิดขึ้นได้อย่างไรในมะเร็ง และวิธีทำให้นิวเคลียสผิดรูปเป็นปกติอีกครั้งได้อย่างไร ขณะนี้เรากำลังศึกษาความหมายของแบบจำลองการหยดของรูปร่างนิวเคลียร์ที่ผิดปกติซึ่งมักพบในมะเร็ง”
การอ้างอิงวารสาร:
- อาทิตยา คาติยาร์, เจียน จาง และคณะ นิวเคลียสข้ามสิ่งกีดขวางด้วยการทำให้เสียรูปเหมือนหยดน้ำโดยมีแรงตึงผิวเป็นสื่อกลางโดยลามินแอร์ วิทยาศาสตร์ขั้นสูง, 2022; 9 (23): 2201248 DOI: 10.1002/advs.202201248
