摘要:
虽然科学家们对纤毛的认识已经超过了100年,但是直到最近人们才意识到纤毛在生理学中起着重要的作用。事实上,每个细胞都有初级纤毛,其功能是感知流体流动,向其他细胞传递化学信号,控制细胞生长。纤毛功能的缺陷会导致一类称为纤维瘤病的疾病,包括多囊肾病、原发性纤毛运动障碍和Bardet-Biedl综合征。
细胞外小泡是蛋白质、脂质和核酸的膜结合载体,在长距离细胞通讯中起着重要作用。然而,尚不清楚纤毛如何在科学界促进EVS的产生。南卡罗莱纳医科大学(MUSC)研究人员的最新研究成果于11月6日在线发表,《生物化学杂志》。研究表明,初级纤毛约占管状细胞和纤毛操纵产生的小EV长度的60%,这将影响电动汽车的生产。
此外,电动车的蛋白质含量因纤毛长度不同而差异很大。
多年来,人们一直认为电动汽车代表了一个垃圾处理系统,是电池摆脱不必要的东西的一种方式。但我认为很明显,小型(50-150nm)电动车代表了细胞的主要信号转导机制之一。这是在哺乳动物细胞中第一次真正证明了,外泌体是外泌体,外泌体是外泌体,外泌体是外泌体,外泌体是外泌体,外泌体大小相似,但形成于细胞的多囊内。
纤毛形成的关键组成部分之一——纤毛产生的过程——是一种高度保守的八蛋白复合物,首次在酵母中发现。先前的研究表明,细胞外复合物组分5(EXOC5)的缺失会导致纤毛非常短或没有纤毛,其中细胞外复合物组分5是构成囊外八种蛋白质之一。相反,EXOC5表达的增加导致纤毛的延伸。
在他们目前的工作中,Lipschutz和他的同事们进一步利用这些数据,研究了囊泡对电动汽车生产的贡献。他们比较了三种类型的细胞:正常肾细胞、失去外切5的肾细胞和比正常细胞有更多外切5的肾细胞。所有三个组之间都有显著差异。EXOC5缺失的细胞纤毛非常短或缺失,产生的EV较少。另一方面,产生更多EXOC5的细胞具有更长的纤毛,并产生明显更多的电动车辆。
对这些不同条件下电动汽车的蛋白质含量的分析显示出很大的差异,这说明这些电动汽车在每种条件下向其他细胞发送信号的能力是不同的。
Lipschutz说:“如此多的小型电动汽车看起来像是异物,这令人兴奋和惊讶,因为纤毛只占细胞膜的0.2%,但它们是生产电动汽车的主要动力之一。”研究人员随后扩展了他们的工作。他们产生的肾细胞失去了IFT 88的表达,IFT 88也需要适当的纤毛形成。这些电池再次显示出EV产量的减少,如在降低EXOC5的条件下所见。
最后,研究人员创造了一只在近端肾小管细胞中特异性缺失EXOC5的小鼠。结果表明,从这些小鼠的尿液中分离出的EV具有与正常小鼠不同的蛋白质含量,并且在细胞系中观察到许多相同的变化。
总之,Lipschutz和他的同事将哺乳动物初级纤毛的存在和长度与电动汽车的生产联系起来。EXOC5或IFT88的缺失将导致产生较少EV的较短纤毛,而EXOC5的存在将导致产生更多EV的较长纤毛。重要的是,在这些不同的电动汽车中发现的蛋白质非常不同。这不仅对肾脏的细胞间通讯具有重要意义。
Lipschutz说:“这些囊泡不仅存在于尿液中,也存在于血液中,可能在许多系统的生物学中发挥作用,包括癌症。”因为大多数细胞都有初级纤毛,纤毛的缺陷会影响许多不同的组织类型。在未来,Lipschutz计划与MUSC的其他研究人员合作,检查纤毛受损的其他组织中的EV,包括眼睛和心脏组织。
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