我們的身體中每天都有細胞新生,也會有細胞死亡。當(dāng)細胞死亡、破裂之后,內(nèi)部的一些遺傳物質(zhì)會進入血液,其中包括許多DNA片段。這些游離的DNA可能引發(fā)炎癥或免疫反應(yīng),但也可能成為一類健康提示信號。
對于癌細胞,它們死亡后釋放到血液中的循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA)片段就被視作有潛力預(yù)測、診斷癌癥的指標——抽取一點血液,就能分析個體的癌癥發(fā)生、發(fā)展風(fēng)險。不過想要實現(xiàn)這一想法,還有一項關(guān)鍵挑戰(zhàn)需要解決:血液樣本中游離的DNA本來就少,而ctDNA的比例更低,尤其是在腫瘤較小或位置不明的情況下,要有效捕捉到這種微弱的信號十分困難。如果開發(fā)出游離DNA的收集器,或許可以大幅提升檢測效率。
![]()
圖片來源:123RF
如今,牛津大學(xué)團隊在一項發(fā)表于《科學(xué)》的研究中發(fā)現(xiàn),這種“收集器”不僅存在,并且就來自血液內(nèi)部。血小板是血液中僅次于紅細胞的第二大細胞類型,主要功能是止血和修復(fù)血管。血小板的特殊之處在于其沒有細胞核,而新研究在分析后發(fā)現(xiàn)部分血小板內(nèi)部含有比預(yù)期更多的DNA片段。這些DNA并非血小板微量的線粒體DNA,而是它們從循環(huán)系統(tǒng)吸收獲取的。
這種能力預(yù)示著血小板可以吸收包括ctDNA在內(nèi)的多樣DNA片段,用于分析癌細胞的存在。更令人驚訝的是,常用藥物阿司匹林在這一過程中展現(xiàn)出獨特的調(diào)控作用,可以助力血小板富集DNA,為臨床診斷和治療帶來了創(chuàng)新潛力。
![]()
研究中,作者對全外周血、血漿和血小板等多種樣本進行了全面分析。他們發(fā)現(xiàn)血小板的DNA中不僅存在DNA雙鏈信號,并且還包含細胞核DNA才有的區(qū)域。另外,作者在實驗小鼠中嘗試去除了血小板,結(jié)果血漿中的游離DNA水平明顯提升。這些結(jié)果都表明,血小板擁有捕獲血液中DNA片段的能力。
進一步的分析顯示,血小板存在多種DNA捕獲機制。細胞凋亡或受損時,會釋放大量攜帶DNA的細胞外囊泡(EVs)。血小板通過其表面受體識別這些囊泡,并借助動力蛋白(Dynamin)介導(dǎo)的內(nèi)吞作用將其攝入。實驗顯示,血小板對凋亡細胞來源的EVs攝取效率顯著高于健康細胞,且DNA片段可穩(wěn)定儲存在血小板內(nèi)部的膜結(jié)合囊泡中。
![]()
▲研究示意圖(圖片來源:參考資料[1])
除了囊泡包裹的DNA,血小板還能直接捕獲裸露的DNA片段。研究人員將人工合成的不同長度DNA(128~657堿基對)與血小板共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)血小板對所有測試片段均有攝取能力。
這種強力富集能力,在癌癥早篩中具備巨大應(yīng)用潛力。傳統(tǒng)液體活檢依賴血小板去除后的血漿游離DNA,這種收集能力效率較低并且會遺漏含有腫瘤突變的DNA片段。由于血小板能更好地將DNA保留在細胞內(nèi)部,極大地保證了DNA的檢測可能性。研究在腫瘤模型小鼠、癌前病變患者樣本中發(fā)現(xiàn),血小板DNA的腫瘤突變檢出量高于血漿游離DNA。
![]()
▲血小板通過捕獲吸收EV獲得DNA(圖片來源:參考資料[1])
除了依賴天然的血小板能力,研究者發(fā)現(xiàn)阿司匹林作為一種經(jīng)典抗血小板藥物,還能進一步提升血小板的DNA收集水平。機制上,阿司匹林通過抑制血小板活化,顯著減少DNA的釋放,使得更多DNA保留在血小板內(nèi)部。實驗顯示,阿司匹林處理后的血小板DNA含量比未處理組高出40%。在結(jié)直腸癌小鼠模型中,阿司匹林處理后的小鼠,血小板內(nèi)腫瘤突變檢出率更高。阿司匹林與BTK抑制劑(如伊布替尼)聯(lián)合使用,還可以協(xié)同增強血小板的DNA保留效果。
研究者指出,過去通常認為血小板主要參與凝血功能,但新研究意外發(fā)現(xiàn)它具有很強的DNA吸收作用。這種吸收方式可以保證內(nèi)部的DNA避免降解,有望成為癌癥篩查以及其他基因突變相關(guān)檢測的理想生物標志物。
參考資料:
[1] Platelets sequester extracellular DNA, capturing tumor-derived and free fetal DNA. Science (2025). DOI: 10.1126/science.adp3971
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.