细胞指尖可能帮助细胞彼此“说话”
如果你发现只用一根手指就能治愈呢?这听起来像科幻小说,让人想起1982年的电影《E.T.外星人》。事实证明,你身体自身的细胞也能做一些类似意想不到的事情。奈良科学技术研究所(NAIST)的研究人员在一项新的研究中报告细胞发育一种细胞可以使用“手指”来传递伤口闭合指令的方法。
NAIST项目负责人Shiro Suetsugu致力于研究细胞如何自我塑造、发起和接受彼此之间的交流。一种被低估的方法是通过丝状足(filopodia),一种类似手指的小细胞突起,更广为人知的是帮助某些细胞在体内爬行。
“丝状足是公认的细胞运动机械。鲜为人知的是丝状足是如何帮助细胞交流的,以及这是如何完成的分子细节,”Suetsugu说。
这一研究方向的重点应该是首字母缩写为I-BAR的蛋白质。众所周知,I-BAR蛋白有助于弯曲质膜(许多细胞的“皮肤”),形成丝状伪足,从而促进运动。
Suetsugu说:“我们发现了一种I-BAR蛋白,可以切断丝状足。”这种分裂的一个重要因素可能是机械力,一种你的身体通常应用于细胞的刺激。
“激光实验表明,分裂所需的力大约是8-20千帕。Suetsugu说:“这些力类似于毛细血管细胞所经历的4-13千帕。”
切断的丝状伪足继续形成称为胞外囊泡的结构,这是生物学中一个流行的研究主题。细胞外囊泡过去基本上被认为是细胞的垃圾袋,用于处理细胞废物。然而,这些囊泡现在被认为是通信包,而不是垃圾袋。Suetsugu指出:“这些囊泡与癌症转移的相关性引起了研究人员和临床医生的兴趣。”
这和细胞间的通讯有什么关系呢?模拟细胞尺度的伤口,用丝状伪足衍生的细胞外囊泡处理比不处理愈合得更快。换句话说,I-BAR蛋白首先诱导丝状足断裂和囊泡产生。这些囊泡然后发送细胞信号,促进细胞向另一个细胞迁移,以一种可能促进伤口闭合的方式。
通过了解细胞如何充分利用其分子机制向其他细胞发送指令,Suetsugu乐观地认为,医疗从业人员将开发出安全治疗癌症和其他疾病的新方法。
“某些BAR蛋白与癌细胞生物学有关。BAR蛋白也与细胞运动有关。通过更多地了解这些蛋白质如何帮助细胞之间的交流,我们可能会找到更好的方法来阻止癌细胞的扩散,”他说。
参考:西村涛,大山涛,胡涛,等。MIM产生的丝状囊泡增强了受体细胞的迁移。Dev细胞.2021.doi.org/10.1016/j.devcel.2021.02.029。
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