淋巴細(xì)胞和線粒體在細(xì)胞中相互交配
西北醫(yī)學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),兩種關(guān)鍵的細(xì)胞結(jié)構(gòu),稱為線粒體和溶酶體,在細(xì)胞中相互直接接觸,以調(diào)節(jié)它們各自的功能。這一罕見的發(fā)現(xiàn)對許多疾病的研究具有重要意義,包括帕金森氏癥和癌癥,以及對正常衰老的理解。該研究將于1月24日在Nature雜志上發(fā)表。
“在某些方面,我們假設(shè)科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了21世紀(jì)我們細(xì)胞的所有主要內(nèi)部運(yùn)作。然而在這項(xiàng)工作中,我們做了一個(gè)新的觀察,這兩個(gè)細(xì)胞器正在直接相互交談,”首席研究員說。 Dimitri Krainc博士,Aaron Montgomery Ward教授,西北大學(xué)Feinberg醫(yī)學(xué)院Ken和Ruth Davee神經(jīng)病學(xué)系主任。“這是一個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn),它提供了對正常細(xì)胞功能的新見解,并可能對一系列疾病產(chǎn)生影響。”
線粒體和溶酶體對身體中的每個(gè)細(xì)胞都至關(guān)重要,它們發(fā)揮著不同的作用:線粒體為細(xì)胞產(chǎn)生能量,而溶酶體則回收廢物。這些細(xì)胞器的功能障礙與許多疾病有關(guān),包括神經(jīng)退行性疾病和癌癥。
Krainc的實(shí)驗(yàn)室之前已經(jīng)在“科學(xué)”雜志上發(fā)表的研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)了帕金森病中線粒體和溶酶體功能障礙之間的功能聯(lián)系。然而,這項(xiàng)研究首次確定了兩種細(xì)胞器之間的直接物理接觸。
通過使用帶有熒光標(biāo)記兩種細(xì)胞器的視頻顯微鏡,科學(xué)家觀察到線粒體和溶酶體在活細(xì)胞內(nèi)形成穩(wěn)定的接觸。作者還采用了其他先進(jìn)的成像技術(shù) - 包括電子顯微鏡和超分辨率成像 - 來發(fā)現(xiàn)這些接觸的形成和隨后的松動受到稱為RAB7的溶酶體蛋白的調(diào)節(jié)。
“這些線粒體 -溶酶體接觸的發(fā)現(xiàn)非常令人興奮,”第一作者Yratte Wong說,他是Krainc實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員。“我們現(xiàn)在表明,這些接觸提供了線粒體和溶酶體可以通過其相互作用的潛在位點(diǎn),并且它表明這種接觸部位的調(diào)節(jié)缺陷可能驅(qū)動各種人類疾病的發(fā)病機(jī)制。”
在后續(xù)研究中,科學(xué)家們正在研究如何將線粒體和溶酶體結(jié)合在一起可能影響細(xì)胞器功能的蛋白質(zhì)的功能障礙,因?yàn)槠渲幸恍┑鞍踪|(zhì)的突變已經(jīng)與神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)。
“現(xiàn)在我們知道這些細(xì)胞器正在直接相互交談是非常重要的。這些接觸在包括帕金森癥在內(nèi)的各種疾病中是如何被破壞的,以及如何在治療上恢復(fù)它們??將成為未來深入調(diào)查的主題“Krainc說,他也是神經(jīng)遺傳學(xué)中心主任,F(xiàn)einberg神經(jīng)外科和生理學(xué)教授,以及溫伯格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)教授。
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