这篇轰动性的Nature文章，使用了ECHO REVOLVE显微镜

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在细胞中，端粒保护染色体的末端，并且在细胞不断分裂和复制它们的DNA时阻止染色体的末端融合在一起。端粒丢失可能导致癌症。

在一项新的研究中，来自美国沙克生物研究所的研究人员在研究端粒与癌症之间关系的过程中取得了一项令人吃惊的发现：一种称为自噬的细胞回收过程通常被认为是一种生存机制，但是实际上它促进细胞死亡，从而阻止癌症发生。他们揭示出自噬是一种全新的肿瘤抑制途径，并且指出阻断这种过程的疗法本想是抑制癌症，但是很可能在无意中促进癌症更早地发生。

相关研究结果于2019年1月23日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Autophagic cell death restricts chromosomal instability during replicative crisis”。论文通讯作者、沙克生物研究所分子与细胞生物学实验室教授Jan Karlseder说道，“这些结果是令人吃惊的。有许多检查点阻止细胞在分裂时失去控制和发生癌变，但是我们并未想到自噬是其中之一。

当细胞每次因分裂和生长而复制它们的DNA时，它们的端粒会就会变短一些。一旦端粒变得如此短以至于它们无法再有效地保护染色体时，细胞就会得到一个停止无休止分裂的信号。但是有时，由于致癌性病毒或其他因素，细胞不会获得这种信号并继续分裂。由于端粒危险性地变短或缺失，细胞进入一种称为危机（crisis）的状态，在这种状态下，未受保护的染色体能够融合在一起并发生功能失调---这是一些癌症的特征。

左图：正在进行自噬的细胞中的23对染色体看上去正常且健康，没有出现结构或数量上的变化。

右图：危机状态但没有发生自噬的细胞的染色体，结构和数量都发生了变化。（图片来源：Salk Institute）

Karlseder及其团队想要更好地了解这种危机状态---这是因为这种状态经常会导致广泛的细胞死亡从而阻止癌前细胞继续成为充分发展的癌症，同时也是因为这种有益的细胞死亡机制尚未得到充分的理解。

论文第一作者、Karlseder实验室博士后研究员Joe Nassour说道，“很多研究人员认为在危机状态下发生的细胞死亡是通过细胞凋亡发生的。细胞凋亡和自噬是两种类型的程序性细胞死亡。但没有人通过开展实验来验证是否真的如此。”

为了研究这种危机状态和随后发生的细胞死亡，Karlseder和Nassour使用健康的人体细胞进行了一系列实验。在这些实验中，他们将正常生长的细胞与被迫进入危机状态的细胞进行了比较。通过让各种限制生长的基因（也称为肿瘤抑制基因）失去功能，他们能够让这些细胞放纵地增殖，它们的端粒在此过程中变得越来越短。

为了了解是自噬还是细胞凋亡导致危机状态下的大量细胞死亡，他们研究了细胞凋亡和自噬的形态学和生化标志物。尽管这两种机制都是导致正常生长的细胞中发生少数细胞死亡的原因，但是自噬仍然是危机状态下细胞死亡的主要机制，它导致更多的细胞死亡。