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Nature子刊:首次捕捉到人类细胞凋亡过程

摘要 : 最近,澳大利亚拉筹伯大学分子科学研究所的科学家们发现,一些对人体防御和免疫系统极为重要的分子,会从分解的细胞内喷出,形成长珠串状结构,这些结构分布在体内并可能会折断。相关研究结果发表在六月十五日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志。

 最近,澳大利亚拉筹伯大学分子科学研究所的科学家们发现,一些对人体防御和免疫系统极为重要的分子,会从分解的细胞内喷出,形成长珠串状结构,这些结构分布在体内并可能会折断。相关研究结果发表在六月十五日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志。

这项研究的负责人Ivan Poon和Georgia Atkin-Smith博士说,直到现在,科学家们都认为,死亡细胞的分解是一个随机过程。但是这项研究却表明,这个过程实际上是高度调节的。

Poon博士说:“白血细胞,对于我们身体的天然免疫系统极为重要,非常像从被击落的战斗机中弹出的飞行员,我们发现,某些分子被从垂死的细胞中自由推出,而其他分子则留在细胞碎片的‘残骸’中。”

“与信号传递、细胞生长和维护有关的蛋白质,都在珠串结构中起重要作用,这种结构比宿主细胞要长八倍之多,我们称之为‘串珠状apoptopodia’。我们这是首次看到这种结构的发生,现在我们需要更好的了解这种现象背后的原因,以及这种细胞分裂过程的意义。”

“有可能,我们已经确定了‘死亡白血细胞如何提醒邻近细胞有疾病或感染存在’的机制。或者,我们可能已经发现,一种病毒感染身体其他部分的运输机制。”

“程序性细胞死亡贯穿人的一生,发生在几乎所有的人体组织中,是发育和死亡这些正常过程的一部分,人体有先天机制来清除这些死亡细胞的碎片。专门的白血细胞——称为吞噬细胞,对于这种清理是必不可少的,我们希望,对这一机制了解的越多,科学家就可以更好地利用人体自身的防御和修复机制,从而在未来带来更好的健康治疗和预后。”

他说:“重要的是,我们还发现了影响这一过程的药物,因此,一旦我们了解更多,我们也许能够抑制或者增强这种作用。”

原文标题:A novel mechanism of generating extracellular vesicles during apoptosis via a beads-on-a-string membrane structure

原文摘要:Abstract: Disassembly of apoptotic cells into smaller fragments (a form of extracellular vesicle called apoptotic bodies) can facilitate removal of apoptotic debris and intercellular communication. However, the mechanism underpinning this process is unclear. While observing monocytes undergoing apoptosis by time-lapse microscopy, we discovered a new type of membrane protrusion that resembles a ‘beads-on-a-string’ structure. Strikingly, the ‘beads’ are frequently sheared off the ‘string’ to form apoptotic bodies. Generation of apoptotic bodies via this mechanism can facilitate a sorting process and results in the exclusion of nuclear contents from apoptotic bodies. Mechanistically, generation of ‘beads-on-a-string’ protrusion is controlled by the level of actomyosin contraction and apoptopodia formation. Furthermore, in an unbiased drug screen, we identified the ability of sertraline (an antidepressant) to block the formation of ‘beads-on-a-string’ protrusions and apoptotic bodies. These data uncover a new mechanism of apoptotic body formation in monocytes and also compounds that can modulate this process.

来源: Nature Communications 浏览次数:0

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