用錯覺來對抗癌癥

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回振蕩。

正常情況下，酵母ATCC細(xì)胞內(nèi)的感知分子檢測鹽濃度變化，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)胞會開開心心的繼續(xù)生長，仿佛沒有發(fā)生過什么變化。研究人員發(fā)現(xiàn)，每分鐘或者每32分鐘開關(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，細(xì)胞很快就停止生長，而且開始死亡。

研究人員對這種頻率依賴的細(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)，研究人員在計算機(jī)模擬和實(shí)驗中改變了MAPK通路的分子路徑，揭示了酵母細(xì)胞對鹽濃度變化產(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)答過度激活，Z終造成了細(xì)胞死亡。

酵母細(xì)胞為什么會演化出這么奇怪的鹽濃度振蕩敏感性呢?其實(shí)它們并沒特意這樣做，這種敏感性只是一個副作用。在酵母細(xì)胞中，介導(dǎo)上述壓力應(yīng)答的分子信號網(wǎng)絡(luò)是為天然環(huán)境設(shè)計的，而天然環(huán)境的鹽濃度通常是逐漸增加的。舉例來說，當(dāng)晨露慢慢蒸發(fā)的時候，葡萄上的酵母就面臨鹽濃度的緩慢增加。酵母總認(rèn)為鹽脅迫會越來越嚴(yán)重，這樣的錯覺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)生某種錯覺的傾向性，可以用精心設(shè)計的錯覺進(jìn)行誘導(dǎo)。人類癌細(xì)胞應(yīng)答化學(xué)生長因子的信號通路，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。