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必赢彩票网电话号码是多少钱 - 终于抓住了细胞间的垃圾“运输车”!纹状体中一种蛋白可促进细胞间形成隧道纳米管,或为多种神经退行性疾病
发稿时间:2020-01-11 12:08:00 枣巷新漭新闻网

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必赢彩票网电话号码是多少钱,“水牛儿,水牛儿,先出犄角后出头。”

这首儿歌讲的是蜗牛的触角,而我们的一些细胞,也能像蜗牛一样伸出“触角”。

近日,scripps研究所的manish sharma和srinivasa subramaniam发现,大脑纹状体中的一种蛋白rhes,可以让脑细胞伸出向触角一样的纳米管,连接到周围的细胞,传递蛋白和囊泡。神经退行性疾病亨廷顿病和 machado–joseph病的致病蛋白,也可通过其在细胞间传播,加重脑损伤。相关研究发表在journal of cell biology上[1]。

manish sharma和srinivasa subramaniam

(来自scripps研究所)

人类作为多细胞生物,细胞间的互联互通自是必不可少的,像什么心肌闰盘的缝隙连接、神经之间的各种突触等等。它们实现了细胞间的沟通,让不同的细胞能互相协调,共同行使功能。

在2004年,海德堡大学的研究人员在大鼠的脑中发现了一种新的细胞间连接——隧道纳米管[2],它们在细胞间架起“高速公路”,运输各种细胞器和囊泡[3],不过也会被病毒劫持,让病毒通过其在细胞间扩散[4]。

除病毒外,各种导致神经退行性疾病的朊病毒样蛋白在脑中的传播,也被发现有可能与隧道纳米管有关。比如与阿尔茨海默病密切相关的tau蛋白和β-淀粉样蛋白,都被发现能促进隧道纳米管的形成[5]。

亨廷顿病是一种遗传性的神经退行性疾病,由亨廷顿蛋白(mhtt)引起。subramaniam等曾经发现,纹状体中富集的一种ras同系物rhes,与亨廷顿病造成的细胞丢失有关[6]。不过rhes是怎么促进亨廷顿病造成的损伤的,研究人员还没搞清楚,或许这和隧道纳米管有关。

亨廷顿病

(来自saludyenfermedad.com.mx)

为了研究rhes的作用,研究人员在亨廷顿病纹状体细胞中转入了绿色荧光蛋白标记的rhes。转染很成功,但意外的是,被成功转染的细胞周围,那些未被转染的细胞中,也出现了带有绿色荧光斑点。

rhes蛋白发生了细胞间的迁移!

蛋白质这样的大分子,在细胞间迁移可不简单。为了搞清rhes是怎么迁移的,研究人员又在显微镜下对这些细胞进行了观察。研究人员发现,转入了rhes后,这些细胞发出了许多丝状的凸起,有些一直延伸到邻近的其它细胞。这正是细胞间的隧道纳米管!

进一步的研究显示,rhes中的sumo e3样域促进了隧道纳米管的生成,但只有完整的rhes才能通过隧道纳米管迁移。

这些纳米管连到邻近的细胞后,向受体细胞传递了带有rhes的囊泡,随后又断开了连接。研究人员把这一现象形象化的称为“亲了就跑(kiss and run)”。

再来看个特写

而使用细胞松弛素d抑制隧道纳米管的生成,可以完全阻止rhes向邻近细胞的迁移。

接下来,研究人员给导致亨廷顿病的mhtt接上了荧光标记,看看它能不能通过隧道纳米管传播。

红色为mhtt

果然如研究人员所料,这些亨廷顿病的罪魁祸首,可以在隧道纳米管传播中与rhes一起传播。不过正常不致病的htt,却并不会通过纳米管。

进一步研究发现,导致machado–joseph病的ataxin-3 蛋白也能通过隧道纳米管迁移。而没发现tau蛋白沿纳米管传播的迹象。

不过试验用的是正常的tau蛋白。考虑到正常的htt不会沿纳米管传播,而致病的mhtt却能通过纳米管,突变致病的tau或许是能通过纳米管传播的。特别是有研究显示抑制rhes能减少突变tau蛋白导致的脑萎缩和行为异常[7]。

论文通讯作者subramaniam表示:“rhes蛋白给自己铺了条路,这让我们感到惊讶。特别是这条路不仅仅是给它自己用的,一旦道路建成,许多东西都可以由此运输。”

接下来,subramaniam的团队计划进一步研究参与隧道纳米管形成的蛋白质,以及其它致病蛋白能否通过隧道纳米管传播。

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参考文献:

1. sharma m, subramaniam s. rhes travels from cell to cell and transports huntington disease protein via tnt-like protrusion[j]. j cell biol, 2019: jcb. 201807068.

2. rustom a, saffrich r, markovic i, et al. nanotubular highways for intercellular organelle transport[j]. science, 2004, 303(5660): 1007-1010.

3. gerdes h h, bukoreshtliev n v, barroso j f v. tunneling nanotubes: a new route for the exchange of components between animal cells[j]. febs letters, 2007, 581(11): 2194-2201.

4. sherer n m, mothes w. cytonemes and tunneling nanotubules in cell–cell communication and viral pathogenesis[j]. trends in cell biology, 2008, 18(9): 414-420.

5. abounit s, wu j w, duff k, et al. tunneling nanotubes: a possible highway in the spreading of tau and other prion-like proteins in neurodegenerative diseases[j]. prion, 2016, 10(5): 344-351.

6. subramaniam s, snyder s h. huntington’s disease is a disorder of the corpus striatum: focus on rhes (ras homologue enriched in the striatum)[j]. neuropharmacology, 2011, 60(7-8): 1187-1192.

7. hernandez i, luna g, rauch j n, et al. a farnesyltransferase inhibitor activates lysosomes and reduces tau pathology in mice with tauopathy[j]. science translational medicine, 2019, 11(485): eaat3005.

本文作者 | 孔劭凡

“把你的细胞,我的细胞,串一串”