Cell：蛋白ESCRT-III拯救判处“死刑”的细胞

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Cell：蛋白ESCRT-III拯救判处“死刑”的细胞

来源：生物谷 2017-04-11 10:49

图片来自Cell, doi:10.1016/j.cell.2017.03.020

2017年4月10日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国圣犹大儿童研究医院等研究机构的研究人员发现一组蛋白在一种被称作坏死性凋亡（necroptosis）的过程中，如何延缓“刽子手（executioner）”杀死受损的或被感染的细胞。他们认为如果科学家们能够开发出药物来控制这种细胞拯救机制，那么这一发现可能具有广泛的临床意义。相关研究结果发表在2017年4月6日的Cell期刊上，论文标题为“ESCRT-III Acts Downstream of MLKL to Regulate Necroptotic Cell Death and Its Consequences”。论文通信作者是德国德累斯顿工业大学卡尔-古斯塔夫-卡鲁斯医院研究员Andreas Linkermann和圣犹大儿童研究医院免疫学系主任Douglas Green博士。论文第一作者是Green实验室的科学家Yi-Nan Gong博士。

这些研究人员说，在移植器官中，阻止坏死性凋亡的拯救疗法能够降低氧气缺乏导致的移植损伤。拯救细胞免受坏死性凋亡的药物可能也有助阻止心脏病和中风导致组织缺乏血液而产生的损伤。在这种情形下，恢复血液流动和补充氧气会触发杀死组织的炎症。

这些研究人员说，细胞拯救药物也能够通过保护血管细胞不被肿瘤细胞杀死而阻止癌症扩散。肿瘤细胞通过杀死血管细胞逃入血液，从而在体内扩散。阻断这种拯救机制也可能通过增强坏死性凋亡导致的癌细胞死亡而适合用于治疗癌症。

在治疗肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS, 也被称作路格里克氏病）等神经退行性疾病时，激活这种拯救机制可能有助阻止脑细胞死亡。

在流感病毒等病毒感染时，拯救疗法可能延长被病毒感染的细胞的寿命，因此，身体中的免疫系统将获得更强的警报信号来抵抗感染。

科学家们已知道坏死性凋亡中的“刽子手”是蛋白MLKL。当MLKL被坏死性凋亡机制激活时，它触发刺穿细胞的质膜，最终杀死该细胞。然而，在当前的这项研究中，这些研究人员发现了细胞如何能够在坏死性凋亡中存活下来。

他们证实细胞的质膜通过形成修复破裂质膜的“泡泡（bubble）”而能够自我修饰。这些修复泡是细胞释放出来的，用于修复质膜上因刺穿产生的漏洞。

实验表明这组被称作ESCRT-III的蛋白负责形成这些修复泡。这项研究也揭示出ESCRT-III通过修复质膜中的破裂而延缓或阻止坏死性凋亡。这种延缓让即将死亡的细胞有时间释放信号来提醒周围的细胞存在病毒感染。

这些研究人员也发现激活MLKL并不会导致细胞存活不可恢复，而且ESCRT-III能够让受损的细胞复活。

在与移植相关的实验中，这些研究人员测量了用于移植的肾脏组织样品中的活化MLKL蛋白水平。这些肾细胞在移植期间会经历应激，而且他们猜测它们会表现出坏死性凋亡的迹象。他们发现尽管在移植后，MLKL在这些肾细胞中受到激活，但是这些细胞并不会死亡，而且这种保护与拯救含有活性MLKL的细胞所必需的ESCRT-III的水平增加相关联。

Green强调就目前而言，当前的发现仅是“提示性的（suggestive）”，这是因为这些实验是在细胞培养物和组织样品中开展的。还需要开展进一步的研究来确定这种拯救机制是否在整个器官中发挥功能。比如，这些研究人员正与临床医生合作探究ESCRT-III是否能够促进移植存活。

Green和他的同事们的研究也旨在发现调节ESCRT-III的生物信号以便能够更加准确地控制这种拯救机制。这可能有助开发出调节这种拯救机制的药物。

长期以来，Green实验室开创性地研究了两种细胞死亡：细胞凋亡（apoptosis）和坏死性凋亡。1995年，Green和他的同事们发现细胞凋亡的一种特征事件。这种事件就是一种被称作磷脂丝氨酸的脂肪分子从质膜内部迁移到外部。这项研究证实这种磷脂丝氨酸迁移也是坏死性凋亡的一种特征。（生物谷 Bioon.com）

原始出处：

Yi-Nan Gong, Cliff Guy, Hannes Olauson et al. ESCRT-III Acts Downstream of MLKL to Regulate Necroptotic Cell Death and Its Consequences. Cell, 6 April 2017, 169(2):286-300, doi:10.1016/j.cell.2017.03.020

http://www.cell.com/cell/abstrac ... 08%3Fshowall%3Dtrue

http://news.bioon.com/article/6701616.html



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