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新的研究提高了我们对细胞间通讯的理解

更新时间:2018-05-15

膜附着的信号分子使神经细胞的细丝收缩一段距离。在接触来自外泌体的Eph受体(右侧)后,年轻神经元的轴突生长锥(左侧红色肿胀)崩溃。神经生物学MPI / Gong

新的研究揭示了细胞如何通过胞外囊泡包装和释放活性肝配蛋白和Eph受体,改善我们对细胞间通讯的理解并为新的治疗策略铺平道路。 / em

Eph受体及其伴侣蛋白ephrins对细胞间通讯至关重要。在发育中的大脑中,他们通过排斥将年轻神经元引导至正确的伴侣细胞。它们在细胞迁移,再生,神经退行性疾病和癌症发展中也发挥重要作用。直到最近,科学家们认为ephrin / Eph信号传输只能通过直接的细胞间接触传播。然而,马克斯普朗克神经生物学研究所的RüdigerKlein和他的团队现在已经表明,细胞还可以通过细胞外囊泡包装并释放活性的ephrins和Eph受体。这一发现不仅可以提高我们对这种通讯系统的理解,还可能为新的治疗策略铺平道路。

人体内含有高达1000亿个细胞。随着他们的成长,迁移,复制和移动,这些细胞会与无数其他细胞接触并与他们交换信息。这种交流发生的一种方式是通过ephrin / Eph-受体系统,其能够引导细胞迁移和神经元延伸的生长。此外,ephrin-Eph系统还在塑性过程中发挥作用,如学习和再生,以及肿瘤生长和神经退行性疾病。

Eph受体及其结合伴侣,肝配蛋白可在几乎所有细胞类型的表面找到。当ephrin遇到另一个细胞的Eph受体时,它们连接形成ephrin-Eph复合物。这触发了一个或两个细胞中的过程,这些过程通常导致复合体的内化并且一个细胞相互排斥。被排斥的细胞然后向另一个方向移动或增长。在神经系统中,许多这样的相互作用指导了年轻神经元向其正确目的地的延伸。

“这就是为什么理解细胞如何使用这个系统进行交流非常重要的原因,”马克斯普朗克神经生物学研究所的部门RüdigerKlein说,他正在研究肝配蛋白和Eph受体。似乎一直显而易见的是,ephrins和Ephs只能通过两个单元之间的直接接触触发信号处理。然而,最近在细胞外囊泡/外来体中也发现了ephrins和Eph受体 - 细胞释放的脂肪小滴,用作运输媒介物,信号传递体或用于消除细胞组分。 “这引发了一个有趣的问题,即Ephs和ephrins在外来体中的作用”,Klein说。

有趣的是,马丁斯里德的团队开展了一项精心设计的实验研究,以纯化来自不同细胞类型(包括神经元)的外泌体,并分析其内容。他们揭示了许多这些外来体含有ephrins和Ephs,并解释了它们被包入外泌体的细胞机制。有趣的是,进一步的分析表明,Eph受体没有被作为废物倾倒出来,而是在外泌体上保持活性。外泌体上的Eph受体能够结合生长中的神经元表面上的ephrin分子并排斥神经元延伸。这首次证明了细胞可以将ephrins和Ephs发送出去传输远距离的信号。 “它开辟了一系列新的可能性,”RüdigerKlein说。 Ephrins和Eph受体也被发现在癌细胞的外体中。 “这可能意味着控制外泌体释放的策略可以用来中断ephrin-Eph信号传导途径,从而破坏肿瘤生长”,他推测。

出版物:Jingjing Gong等人,“Exosomes mediate cell contact-independent-ephrin-Eph signaling during axon guidance,”2016年6月27日,JCB vol。 214号。 1 35-44
洛克菲勒大学出版社; doi:10.1083 / jcb.201601085

来源:马克斯普朗克研究所

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