细胞分裂出错竟会引发癌症？

细胞分裂出错竟会引发癌症？

细胞分裂是生命体生长、发育和繁殖的基础。在这一过程中，细胞需要精确地复制其遗传物质，并将其平均分配给两个子细胞。然而，这个看似简单的生物学过程却隐藏着巨大的风险。最近的研究发现，细胞分裂过程中的错误竟然与癌症的发生密切相关。

在细胞分裂过程中，细胞核内的染色体完成复制，确保遗传物质加倍。随后，染色体被平均分配到两个新细胞中，保证每个新细胞都拥有与母细胞相同的遗传信息。然而，这个过程并非总是完美无缺。如果在DNA复制或分配过程中出现错误，就可能导致细胞的遗传程序出错，从而引发癌症。

细胞周期包含一系列步骤，包括活细胞生长、复制其DNA，并分裂成两个相同的子代细胞。当每个子细胞被封存在自身的膜内时，细胞周期完成，为开启新的细胞周期做好准备。细胞周期以一种精确运转的方式展开，确保细胞将DNA的精准拷贝遗传给其子代细胞。在分裂前的DNA复制或DNA迁移到新形成的细胞的过程中，如果出现任何错误，那么细胞的遗传程序都会出错，从而导致癌症或其他疾病的产生。

在含有细胞核的细胞内，细胞周期有5个分期：

• G0期：细胞尚未分裂，在体内中正常运作
• G1期（gap 1）：细胞生长
• S期(synthesis合成)：细胞复制其DNA
• G2期(gap 2) ：细胞准备分裂
• M期(mitosis有丝分裂) ：细胞核（nucleus）和细胞质（cytoplasm）分裂，形成两个子代细胞

人体细胞用90%的时间完成前三个分期，统称分裂间期（interphase）。细胞周期的持续时间因细胞类型而异。大部分人体细胞在24小时左右完成周期。快速生长的细胞（如肠道内壁细胞）或在9-10小时内完成分期，而肝细胞的分期则超过一年，神经细胞的分期则需更多年完成。

在细胞周期任何阶段出现的失误或错误——特别是在DNA复制或DNA分配给子细胞的过程中出错，都会驱使细胞向产生癌变的方向演化。细胞周期含有若干检查点，其作用类似流水线上的阀门，让细胞“扫描”问题并采取必要的修复措施。细胞借此机会来确认自身生长到应有的大小、正确地复制了自身的DNA、准确地排列了用于分裂的染色体。细胞或修复错误，但如果严重的话，细胞也会通过自毁的方式避免将自身的错误传给后代。

若干蛋白质控制检查点，其中最重要的检查点之一是p53，它在细胞周期中主要在G1检查点上作用。当一个细胞的DNA受损时，一个蛋白质激活p53，p53终止细胞周期并下达修复的指令，如果出现不可修复的损伤，p53会引起细胞消亡。p53对健康细胞的延续而言至关重要，它也被视为基因组的护卫。如果p53消失、发生故障或者比活性低于正常水平，它或许会让携带受损DNA的一个细胞进入细胞周期的下一阶段，增加DNA拼写错误且遗传给子细胞的几率。这种错误在多个细胞周期中不断累积，就会向癌症迈进一步。p53 是人类癌症中最常见的突变基因。

最近，一项发表在《Cell》期刊上的研究揭示了细胞分裂过程中一个关键结构——着丝粒的惊人发现。着丝粒是一种确保细胞分裂时染色体正确分离的结构。如果染色体分离错误，可能导致细胞死亡或癌症产生。来自胡布勒支研究所和爱丁堡大学的研究人员发现，着丝粒并非如之前认为的那样是一个致密的整体结构，而是由两个独立的亚结构域组成。

这一发现具有重要意义，因为着丝粒的两个亚结构域与纺锤体微管的结合是相互独立的。然而，要形成正确的附着，它们必须保持紧密连接。在癌细胞中，经常观察到这两个亚结构域没有正确连接，这会导致染色体分离错误。

这一基本发现不仅推翻了我们对细胞分裂过程的传统认知，更为理解染色体分离错误的起源提供了新的视角。研究人员指出，这一发现可能为未来预防和治疗癌症开辟新的研究方向。

细胞分裂是一个极其精确的过程，任何微小的错误都可能导致严重的后果。从DNA复制到染色体分离，每一个步骤都需要严格的质量控制。最新研究揭示的着丝粒双亚域结构，为我们理解细胞分裂的精确性提供了新的线索。这一发现不仅加深了我们对生命本质的认识，更为未来癌症的预防和治疗带来了新的希望。