細胞可能會用其“手指”來傳達關閉傷口的指令
奈良科學與技術研究所的研究人員了解到一種未被重視的細胞結構的已知功能,並有可能應用於傷口閉合和癌症治療。如果你發現只用一根手指就能治病,那會怎樣?這聽起來像科幻小說,讓人想起1982年的電影《ET》,但事實上,身體自身的細胞也可以做一些類似的意想不到的事情。
奈良科學技術研究所(NAIST)的研究人員在《發育細胞》(Developmental Cell)雜誌上刊登的一項新研究中報告了一種細胞可能使用”手指”來傳達關閉傷口的指令的方法。
NAIST項目負責人Shiro Suetsugu致力於研究細胞如何自我塑造、發起和接受彼此之間的交流。一個未被重視的手段是通過filopodia,這是一種小手指狀的細胞突起,常見的作用是幫助某些細胞在體內爬行。
“絲狀體是公認的細胞運動機械。較少人了解的是,filopodia如何幫助細胞進行交流,以及如何做到這一點的分子細節,”Suetsugu說。
這個研究方向的一個重點應該是被縮寫為I-BAR的蛋白質。眾所周知,I-BAR蛋白能夠幫助許多細胞的”皮膚”–質膜實現彎曲,以便形成絲狀體,從而促進運動。
“我們發現了一種能夠切斷絲狀體的I-BAR蛋白,”Suetsugu說。這種斷裂的一個重要因素可能是機械力,這是一種人體常用的對細胞的刺激。激光實驗表明,裂解所需的力大約為8-20千帕,類似於血液毛細血管中的細胞所經歷的壓力。
斷裂的絲狀體繼續形成被稱為細胞外小泡的結構,這是生物學中的一個熱門研究課題。細胞外小泡過去基本上被認為是細胞的垃圾袋,用於處理細胞廢物。然而,現在囊泡被認為是“通訊設施”而不是垃圾袋。”這些囊泡與癌症轉移的相關性引起了研究人員和臨床醫生的興趣,”Suetsugu指出。
這與細胞與細胞之間的交流有什麼關係?一個模擬傷口,當它被用絲錐衍生的細胞外小泡處理時,比未處理時癒合得更快。換句話說,一種I-BAR蛋白首先誘導了絲狀體的分裂和小泡的產生。然後,這些小泡發出細胞信號,促進細胞向彼此遷移,這種方式可能會促進傷口閉合。
通過了解細胞如何充分利用其分子機制向其他細胞發送指令,Suetsugu樂觀地認為,醫學工作者將開發出安全治療癌症和其他疾病的新手段。
“某些BAR蛋白與癌細胞生物學有關。BAR蛋白也與細胞運動有關。通過更多地了解這些蛋白質如何幫助細胞與細胞之間的交流,我們可能會找到更好的方法來阻止癌細胞的擴散,”他說。