凋亡细胞的临终愿望是被替换

据估计,在成年人的37.2万亿个细胞中,每天有500 - 700亿个细胞通过高度调控的程序性细胞死亡,即细胞凋亡而死亡。因此,为了维持组织的完整性和恢复体内平衡,必须产生新的细胞来弥补细胞的损失。不足为奇的是,细胞凋亡除了在细胞死亡中起作用外,还与代偿性增殖信号(CPS)过程有关,即垂死细胞刺激邻近细胞增殖以解释自身死亡。然而,20多年来,凋亡细胞与介导CPS的邻近细胞之间的确切通讯模式仍然未知。我们实验室的一个官方manbetx手机版主要研究重点是研究由细菌产生的外毒素ExoT的机制铜绿假单胞菌致病菌-诱导靶上皮细胞凋亡。在这些研究中,我们偶然发现了CPS背后的通信信号。

图1所示。红色箭头指向凋亡细胞;白色箭头指向ACPSV;黄色指向相邻的旁观者细胞。

在最近发表的一篇文章中(Gupta等人,2017年,Dev. Cell),我们为CPS提供了第一个视觉证据,并证明了一小部分凋亡细胞在死亡之前释放专门的含crki的微泡,这些微泡在接触邻近细胞时刺激代偿性增殖(图1显示了一个凋亡细胞产生三个含crki的小泡的选定电影帧,以绿色标记。刺激相邻细胞接触后的增殖(有丝分裂)。我们纯化了这些微囊泡,并将其命名为“acpsv”(凋亡代偿性增殖信号囊泡)。acpsv不同于外泌体和凋亡小体(其他重要的细胞外囊泡)——基于它们的物理和功能特性(大小、表面结构、沉降速率、蛋白质组学含量和促进邻近细胞代偿性增殖的能力)。我们进一步证明,凋亡细胞中的囊泡生物发生需要CrkI接头蛋白,而aspsv诱导的CPS依赖于邻近细胞中的c-Jun n -末端激酶(JNK)活性。

ACPSV的产生和CPS发生在原代和癌细胞系中,在凋亡条件下,以及在体内,表明CPS是一个保守的细胞过程。通过肾脏疾病(肾小球肾炎)的动物模型,我们证明了凋亡的肾细胞也产生acpsv,并具有刺激其他肾细胞代偿性增殖的能力。值得注意的是,我们还在正常肾小球中检测到低水平的acpsv,这很可能反映了肾脏中自然发生的低水平细胞转换。有趣的是,经历坏死细胞死亡的细胞不具有产生acpsv的能力,也不能刺激其他细胞的代偿性增殖,这表明CPS可能仅限于凋亡程序性细胞死亡。

凋亡的CPS可能对健康和疾病有重要影响。我们的动物数据表明,CPS可能在肾脏中具有重要的再生/修复作用,其中由于细胞凋亡导致的细胞损失已被报道,因此对CPS的需求是显而易见的。癌症是CPS可能发挥有害作用的疾病状态的一个例子。由于目前大多数癌症药物通过细胞凋亡破坏肿瘤细胞,CPS可能会限制其有效性,导致现有癌症治疗药物的结果令人失望。重要的是,我们报道了阻断CrkI功能可以干扰凋亡细胞的囊泡生成和CPS。这一发现是重要的,因为它表明凋亡程序性细胞死亡和CPS是不同的过程,可以相互分离。这也表明靶向CPS成分可能能够提高当前癌症治疗的有效性。需要更多的官方manbetx手机版研究来揭示CPS现象及其在健康和疾病中的作用。

萨沙·h·沙菲哈尼
医学院,
微生物病原与免疫学系,
美国伊利诺斯州芝加哥拉什大学医学中心癌症中心

出版

细胞凋亡和代偿性增殖信号通过含crki的微泡偶联。
Gupta KH, Goldufsky JW, Wood SJ, Tardi NJ, Moorthy GS, Gilbert DZ, Zayas JP, Hahm E, Altintas MM, Reiser J, Shafikhani SH
Dev Cell, 2017年6月19日

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