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Nat Commun:美学者揭示血细胞”记住”如何适应海拔

摘要 : 2017年2月7日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《NatureCommunications》杂志在线发表了美国德克萨斯大学休斯顿健康科学中

2017年2月7日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志在线发表了美国德克萨斯大学休斯顿健康科学中心夏阳研究员的一篇研究论文,研究报告总体而言人类第二次登高时会比第一次更快速地适应高海拔,因为红细胞“记住”了前一次的登高,因此能够快速适应。研究人员在小鼠和人类身上发现了参与这种反应的关键分子路径,或有助于认识可以缓解缺氧有害作用的治疗方法。

因氧气供应不足或用氧障碍,导致组织的代谢、功能和形态结构发生异常变化就是缺氧。这是各种疾病中极常见的病理过程,脑、心脏等生命重要器官缺氧更是导致机体死亡的重要原因。为了抵抗缺氧,我们的身体会产生适应性反应以促进氧气传输至组织。其中一种反应是释放一种名为腺苷的化学物质,它可以阻止血管外渗,缓解炎症,引起血管扩张以减少组织损害。过去的研究已经表明,反复进入高海拔环境能够更快速地适应低氧环境,但是其中涉及的分子基础并不清楚。

为了抵抗缺氧,我们的身体会产生适应性反应以促进氧气传输至组织。其中一种反应是释放一种名为腺苷的化学物质,它可以阻止血管外渗,缓解炎症,引起血管扩张以减少组织损害。过去的研究已经表明,反复进入高海拔环境能够更快速地适应低氧环境,但是其中涉及的分子基础仍不清楚。

夏阳及同事报告发现了负责增强腺苷信号传导的关键成分。他们发现,一种名为eENT1的红细胞蛋白在登高的人类体内和低氧环境中的小鼠体内均降解了。损失这种蛋白让腺苷可以在血浆内快速聚集,抵抗缺氧性组织损害。人类初次登高引起eENT1水平下降,再次登高后维持了这种状态,红细胞的这种“缺氧记忆”使人类能够更快适应。

作者认为在治疗上靶向eENT1蛋白降解路径或许有助于对抗缺氧的有害作用,缺氧在许多健康条件下(如心血管疾病或呼吸疾病)都会出现,在攀登高海拔时也会出现。

原文链接:

Erythrocytes retain hypoxic adenosine response for faster acclimatization upon re-ascent

原文摘要:

Faster acclimatization to high altitude upon re-ascent is seen in humans; however, the molecular basis for this enhanced adaptive response is unknown. We report that in healthy lowlanders, plasma adenosine levels are rapidly induced by initial ascent to high altitude and achieved even higher levels upon re-ascent, a feature that is positively associated with quicker acclimatization. Erythrocyte equilibrative nucleoside transporter 1 (eENT1) levels are reduced in humans at high altitude and in mice under hypoxia. eENT1 deletion allows rapid accumulation of plasma adenosine to counteract hypoxic tissue damage in mice. Adenosine signalling via erythrocyte ADORA2B induces PKA phosphorylation, ubiquitination and proteasomal degradation of eENT1. Reduced eENT1 resulting from initial hypoxia is maintained upon re-ascent in humans or re-exposure to hypoxia in mice and accounts for erythrocyte hypoxic memory and faster acclimatization. Our findings suggest that targeting identified purinergic-signalling network would enhance the hypoxia adenosine response to counteract hypoxia-induced maladaptation.

 

来源: Nature Communications 浏览次数:0

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