Nature不可不讀的論文：細(xì)胞吞噬新機(jī)制

日期：2011-09-29 08:34:12

來(lái)自美國(guó)弗吉尼亞州立大學(xué)，斯坦福—伯納姆醫(yī)學(xué)研究所（Sanford-Burnham Medical Research Institute）發(fā)現(xiàn)了吞噬細(xì)胞線粒體膜蛋白Ucp2在細(xì)胞吞噬中的重要作用，這對(duì)于解釋為什么吞噬細(xì)胞能接連消化多個(gè)凋亡細(xì)胞，而不影響其自身活動(dòng)具有重要意義。這一研究成果公布在Nature雜志上。

成人每天能產(chǎn)生大量的凋亡細(xì)胞，比如大腦中的神經(jīng)元，能存活下來(lái)的并不多，大部分都被吞噬細(xì)胞清除了，但是當(dāng)吞噬細(xì)胞清楚死亡細(xì)胞的時(shí)候，它實(shí)質(zhì)上使其細(xì)胞內(nèi)容增加了一倍，但是吞噬細(xì)胞卻能夠一個(gè)接一個(gè)地消化幾個(gè)凋亡的細(xì)胞，而且這個(gè)過(guò)程對(duì)于生長(zhǎng)發(fā)育，組織動(dòng)態(tài)平衡，以及免疫應(yīng)答很重要。迄今為止科學(xué)家們對(duì)于這個(gè)機(jī)制了解的并不多。

在最新這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)吞噬細(xì)胞上的線粒體膜蛋白能調(diào)控吞噬細(xì)胞的吞噬能力，保持其平衡。這種蛋白即Ucp2，之前的研究發(fā)現(xiàn)Ucp2與代謝疾病和動(dòng)脈粥樣硬化。而這項(xiàng)研究則證明Ucp2能降低線粒體膜電位，調(diào)控吞噬細(xì)胞吞噬凋亡細(xì)胞的能力。

研究人員還進(jìn)行了Ucp2缺失實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明缺失Ucp2會(huì)導(dǎo)致吞噬能力下降，而Ucp2過(guò)量表達(dá)則會(huì)增加吞噬能力。突變和藥理學(xué)研究實(shí)驗(yàn)表明了Ucp2介導(dǎo)的線粒體功能在吞噬過(guò)程中扮演了重要的角色。

總而言之，這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都說(shuō)明了線粒體膜蛋白電位和Ucp2是吞噬細(xì)胞吞噬能力的關(guān)鍵點(diǎn)。而且Ucp2與線粒體疾病和動(dòng)脈粥樣硬化有關(guān)，因此這項(xiàng)研究也有助于揭示這些疾病的復(fù)雜病因和病理機(jī)制。

除此之外，這一研究組近期還與弗吉尼亞州立大學(xué)的另一研究組合作，揭示了死亡神經(jīng)元被清除和新神經(jīng)元形成的機(jī)制。這有助于設(shè)計(jì)新型療法，促進(jìn)成人大腦神經(jīng)形成，幫助那些抑郁癥、外傷壓迫導(dǎo)致腦功能障礙的患者重新恢復(fù)大腦功能，有望改變?nèi)说幕菊J(rèn)知功能，帶來(lái)新的學(xué)習(xí)方法。

研究人員發(fā)現(xiàn)了一種稱為微管相關(guān)蛋白—正向神經(jīng)元（DCX+）的特殊祖細(xì)胞，該祖細(xì)胞具有雙重調(diào)節(jié)功能，控制著新生神經(jīng)元是發(fā)育成熟還是被清除。一般祖細(xì)胞是機(jī)體的修復(fù)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)補(bǔ)充某種特殊細(xì)胞，對(duì)血液、皮膚和腸道組織進(jìn)行維護(hù)。