任何细胞细胞器都可以是毒物和病原体诱导的细胞死亡的起点

毒物和病原体通常会诱导其靶标和宿主细胞的死亡。为了研究他们可以实现这一目标的不同方式,我已经使用了Decapod Crustaceans的肝癌,特别是我试图识别病理转化开始的细胞细胞器。肝癌是decapods的中央代谢器官,参与食物的消化,异种生物的排毒和免疫反应。它由数百个小管组成,每个小管由干细胞(电子细胞)组成,三种结构和功能上不同的成年细胞类型(B-,F-。和R细胞)和调节性M细胞组成。

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图。虾潘本豆肝肝癌中的毒物引起的早期细胞病变转化的种类。在2小时内暴露于1mg L-1 KCN后,在R细胞的线粒体中沉积电子致密的絮状材料(箭头)。箭头,粗糙的内质网;n,核;m,正常的线粒体。B在10 d暴露于1mg L-1 CDCl2之后F细胞中核仁核仁细胞的纤维组分(Fc)的特异性衰落。纤维状组分通常是沿核包封(箭头)作为异铬胺的电子致密。GC,核仁颗粒组分。C溶解含有Leucaena Leucocephala叶粉3周后R细胞核核和核仁成纤维组分的染色质。核仁,核包封(NE),粗糙内质网(箭头)和高尔基体(箭头)的粒状成分在结构上仍然完好无损。

肝癌通过排毒机制对环境有毒物质做出反应,例如,溶酶体颗粒中重金属的储存排泄和细胞色素P450系统的有机异生物元素的分解代谢。如果这些排毒途径不堪重负,则有毒物质会在肝脏核细胞中造成结构性损害。病毒,细菌和原生物病原体可以被沿肝癌的小动脉附着的固定吞噬细胞捕获和杀死,或者通过刚性黑色的胶囊中感染的组织区域的封闭。黑色素化和封装是decapods的最强大免疫反应。但是,o许多病原体可以超越这些防御机制,侵入肝脏核细胞并在其中倍增。

在培养的虾的肝癌中Penaeus monodon,几种环境污染物和有毒食品成分诱导特异性早期细胞病理学变化,大多数导致细胞死亡,有时会对死亡。例如,KCN和椰子肉的未知成分导致线粒体中的絮凝材料的沉积(图1A)。暴露于水性镉导致核仁(图1B)的纤维状组分的特异性破坏,其包括用于生产核糖体的DNA,以及随后的细胞质中核糖体的耗尽。在喂养含有豆类灌木的叶粉的饮食后记录的缩细病理学leucaena leucocephala从染色质溶解在细胞核中开始(图1C)。细胞质室仅在后来受到影响。这种显着的细胞病理学是由非蛋白质生成氨基酸模仿引起的leucaena.树叶。暴露于有机磷杀虫剂二甲酯导致脂质小球的完全分解代谢,并从其基底膜中脱离较大的肝癌细胞,导致虾死亡。

在我的纸张诱导的细胞病变中讨论的所有病毒,细菌和蛋白质病原体最终导致感染细胞的裂解,有时是死亡率。用DNA-病毒感染后的细胞转化通常在病毒复制的细胞核中开始。一个例子是Penaeus onodon Nudivirus(图2A和B),其诱导核的肥大和形成突出的闭塞体。结晶闭塞体包围新产生的病毒粒子的一部分,并在感染细胞的裂解后持续存在。它们通过肠道离开主持人的身体,并用于将病毒传播到其他虾。RNA-病毒Palaemon B细胞Reo样病毒引起了对来自Golgi体的Golgi囊泡释放的非常特异性抑制(图2C)。感染虾帕莱蒙秀丽隐杆线虫与皮里克西娅的生物主要影响粗糙的内质网,因为病原体乘以衍生自RER CISTernae的真空(图2F)。肝癌刷边界裂解细菌诱导细胞裂解帕莱蒙秀丽隐杆线虫通过建立与单个微流动的直接端到端接触(图2E)。相比之下,粒状肝癌细菌在小龙虾astacus astacus通过将毒素静止到肝肾小管小管的腔中,从而使宿主细胞裂解。

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图2.由虾PenaeoSon(A,B)的肝癌细胞病原体引起的早期细胞病变转化的各种转化,虾Palaemon elegans(C,E,F)和小龙虾患者患者(D)。植物诺登尼德病毒(PMNV)的倾斜部分。B早期PMNV感染F细胞,呈现在肥大​​核(N)中的病毒粒子(箭头)并封闭(箭头)中的结晶闭塞体(OB)。g,golgi body;不,核仁。C患有Palaemon B细胞Reo样病毒的B细胞中Golgi体的C特异性转化。Golgi Body(GB)显示了在转侧的多个Golgi囊泡(箭头之间的尾部。Golgi Body下面是一种细胞质病毒聚集(VA),其具有不同发育阶段的病毒粒子(箭头)。D粒细胞粒细胞肝细胞细胞细胞细胞细胞的同时裂解(箭头)。只识别脂质小球(LG)和自噬粒子(A)仍然是可识别的。 E Attack of apical plasma membrane of R-cell by hepatopancreatic brush border lysis bacterium. The bacterium (B) `dives´ into the microvillous border and establishes end-to-end contact (arrow) with a microvillus (m) to induce rupture of the cell membrane. F Rickettsia-like organisms (ri) in vacuole lined by rough endoplasmic reticulum (arrow). Arrowhead, normal rER cisterna.

对十足的甲壳类动物的肝癌中数十个细胞病理学的分析表明,诱导的有毒物质和病原体可以平均靶向所有细胞类型,一种或多种细胞类型,或者是一种细胞类型,或一种专门针对一种细胞类型。前者的一个例子是leucaena leucocephala作用于E-,B-,F-和R细胞的成分模子,后者的例子是Palaemon B细胞REO样病毒,仅影响B细胞。分析还表明,细胞病理学主要始于特定细胞细胞器的转化。实际上,所有细胞室都可以作为诱导细胞死亡的起点。

GünterVogt
德国海德伯格大学毕业校园生物科学系

出版物

Decapod甲壳类动物的肝癌中的细胞病理学和免疫反应。
GünterVogt
Dis Aquat器官。2020年2月27日

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