[所屬分類:公司新聞] [發(fā)布時間:2021-4-9] [發(fā)布人: ] [閱讀次數(shù):] [返回]

山東拓普生物工程有限公司

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在多細胞生物中，細胞相互連接，形成細胞層，覆蓋在組織和器官的表面，并在體內(nèi)形成獨立的結(jié)構(gòu)。例如，皮膚在整個機體周圍形成了一層保護層，而排列在血管上的細胞層在血液和組織之間形成了邊界。相鄰細胞之間的特殊連接確保了這些細胞屏障一方面穩(wěn)定而緊密，從而保護身體和器官免受病原體的侵害;另一方面，它們對特定物質(zhì)或遷移細胞仍然具有滲透性。這就是細胞如何允許溶解的營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)狡鞴�，以及免疫系統(tǒng)的細胞如何能夠從血液穿過血管壁遷移到炎癥組織。

Münster大學(xué)的科學(xué)家們現(xiàn)在研究了果蠅(Drosophila melanogaster)卵巢的類似過程。在這里，成熟的卵細胞被一層上皮細胞包圍，卵細胞通過上皮細胞吸收卵黃形成卵白。研究人員發(fā)現(xiàn)，在三個細胞相遇的點上，上皮細胞以一種可控的方式松開它們的連接，卵黃蛋白通過由此產(chǎn)生的間隙運送到卵細胞。而在只有兩個細胞連接的地方，這種連接得以維持，從而保持了組織的完整性�！拔覀兊陌l(fā)現(xiàn)有助于更好地理解細胞屏障在發(fā)育過程中如何發(fā)揮作用和重組，這為破譯某些病理過程的機制提供了基礎(chǔ)，”發(fā)育生物學(xué)家、該研究項目負責(zé)人Stefan Luschnig教授解釋說。這項研究現(xiàn)已發(fā)表在科學(xué)雜志《Developmental Cell》上。

對果蠅卵發(fā)育過程的調(diào)查

當(dāng)物質(zhì)通過細胞層運輸時，細胞要么通過細胞層一側(cè)的膜將它們帶走，然后在另一側(cè)釋放——這需要大量的能量——要么物質(zhì)通過細胞間的縫隙擴散。從其他昆蟲的研究中，我們已經(jīng)知道卵黃蛋白通常是通過包住卵細胞的上皮細胞之間的空隙運輸?shù)铰鸭毎�的。新的調(diào)查證實，果蠅的情況也是如此。然而，之前并不清楚這些細胞是如何在保持組織完整的同時成功地打開細胞間隙的。

為了可視化這些細胞過程并分析其背后的分子機制，科學(xué)家們用熒光分子標(biāo)記了果蠅的某些蛋白質(zhì)，將卵巢保留在組織培養(yǎng)中，并使用共聚焦激光掃描顯微鏡檢查活組織。他們把注意力集中在上皮細胞表面的蛋白質(zhì)上。這些所謂的粘附蛋白機械地將細胞網(wǎng)絡(luò)連接在一起，并密封細胞之間的空間。

細胞屏障在三個細胞的連接處打開

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，上皮細胞依次從細胞膜上剝離了四種不同的粘附蛋白�！斑@個過程需要幾個小時,只有當(dāng)最后一種蛋白質(zhì)消失時，細胞連接才會打開,”生物學(xué)家Jone Isasti-Sanchez解釋說,他是這項研究的第一作者。連接點打開后，卵黃蛋白攝入卵中的過程持續(xù)約16小時，隨后過程逆轉(zhuǎn)，細胞間隙再次關(guān)閉。研究人員證明，細胞通過使用稱為內(nèi)吞作用的基本細胞過程，將粘附蛋白從表面吸收到細胞內(nèi)部，從而打開其接觸部位。一個重要的新發(fā)現(xiàn)是，內(nèi)吞作用似乎在三個細胞相遇的那些點上更大程度地發(fā)生，結(jié)果，細胞連接僅在這些點處開放。只有兩個細胞相遇時，則將保持聯(lián)系。Stefan Luschnig說，這個過程選擇性地發(fā)生在三個細胞接觸點，而且以這種有序的方式發(fā)生，這對于防止組織分裂可能是重要的。此外，他補充說，這個過程大概必須以非常可控的方式進行，因為組織中門的打開會帶來病原體進入的風(fēng)險。

在他們的實驗中，科學(xué)家們還通過基因的方式增加或減少了粘附蛋白E-cadherin的數(shù)量，并且能夠證明這種蛋白質(zhì)的數(shù)量決定了細胞間隙開放的寬度。此外，他們發(fā)現(xiàn)細胞骨架的機械張力在這一過程中起著關(guān)鍵作用。這種張力是由一種由肌動蛋白和肌凝蛋白組成的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，這種結(jié)構(gòu)環(huán)繞著細胞的外周并能夠收縮，類似于橡皮筋。當(dāng)研究人員增加細胞內(nèi)肌凝蛋白的活性時，細胞骨架收縮得更厲害，這就阻止了細胞連接的打開。