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细胞迁移中新发现的亚细胞结构——迁移小体及其生物学意义

2015-01-30 11:08 俞立课题组 《Cell Research》杂志 阅读 0
核心摘要: 清华大学俞立课题组在《Cell Research》报道发现了一种全新的细胞亚结构——迁移小体,揭示其在细胞迁移过程中通过迁移胞吐作用释放,并依赖肌动蛋白骨架的多聚化形成。该结构可能介导细胞间物质交换和信号传递,为细胞生物学研究提供新视角。

在传统生物学教材中,我们熟知的细胞器包括线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体,以及植物细胞特有的叶绿体、液泡和中心体等。然而,清华大学俞立课题组近期在《Cell Research》杂志在线发表了一项突破性研究,首次报道了一类全新的细胞亚结构——迁移小体(migrasome)。这一发现为细胞迁移及细胞间通讯机制的研究开辟了新的方向。

研究团队以大鼠肾脏细胞为模型,发现细胞在迁移过程中会通过一种新型胞吐机制——迁移胞吐作用(migracytosis)释放迁移小体。具体而言,细胞迁移时,收缩纤维会留在细胞后侧,在收缩纤维的横截面处形成直径约3微米的囊泡结构,即迁移小体。迁移小体内部包含大量直径50~100纳米的小泡,最终随着收缩纤维断裂,这些迁移小体被释放到胞外,并可被邻近细胞吞噬。

为深入研究迁移小体,作者采用密度梯度离心法纯化该结构,并通过质谱分析鉴定出一系列迁移小体特异性蛋白质。其中,四跨膜蛋白Tetraspanin-4(TSPAN4)定位精准,成为标记迁移小体的关键分子。构建的TSPAN4-荧光报告基因揭示,低细胞密度条件下,TSPAN4在收缩纤维及其环状结构上高度富集,证实了迁移小体的存在。

药物干预实验表明,迁移小体的形成依赖于细胞迁移及肌动蛋白(actin)骨架的多聚化过程。此外,体外过表达及动物组织检测显示,迁移小体广泛存在于多种细胞系和原代细胞中,提示其具有普遍的生物学意义。

研究还发现,迁移小体在细胞迁移过程中持续接收胞内物质,释放后被周围细胞吞噬,可能作为细胞间物质交换和信号传递的新型载体。

综上,该研究首次系统揭示了迁移小体作为一种新型亚细胞结构的形态学特征和形成机制,丰富了细胞迁移和细胞通讯的理论体系。未来深入解析迁移小体的功能,将有助于理解细胞行为调控及相关疾病的分子机制。

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