脱水帮助细胞处理废物

中国生物技术网  |   2020-07-03 13:21

来源：中国生物技术网

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 小鼠星形胶质细胞图像——肌动蛋白细胞骨架（红色）和溶酶体（绿色）图片来源：Tania Lopez-Hernandez近日，德国柏林莱布尼茨—福斯格斯研究所（FMP）研究人员，发现了一个以前未知的机制：渗透压，即水和离子平衡的改变，在数小时内触发反应，导致自噬体和溶酶体的形成和活性增加。相关论文刊登于《自然—细胞生物学》，详细描述了新的信号通路，并为改善人们对环境影响细胞循环和降解系统的理解，以及如何将这些知识用于治疗，提供了一个重要的基础。人体细胞偶尔需要一次“大扫除”，以便去除错误折叠的蛋白质分子或损坏的细胞器，防止蛋白质分子聚集。负责这种去除机制的是“自噬”及与其密切相关的溶酶体系统。大量研究表明，自噬和溶酶体在衰老和神经退行性疾病中起着重要作用。但是，除了饥饿之外，还有什么让这个重要的系统运转起来呢？现在，研究人员发现水分损失能诱导溶酶体的形成和自噬。“当脱水发生时，我们会突然在细胞中看到更多的溶酶体，这里聚集的蛋白质分子被降解。”论文共同作者、FMP博士Tanja Maritzen说，“这是一种聪明的适应，因为细胞水分的流失同时促进了蛋白质的聚集，必须迅速清除这些聚集物，以确保细胞的持续功能。”研究还揭示，离子转运体NHE7负责开启该新通路。在脱水的情况下，离子转运体NHE7从正常位置的细胞内部，转移到细胞质膜以保护细胞不受外界干扰。这导致钠离子流入细胞，间接地增加了钙的水平，钙是细胞质中的关键信使。钙水平升高激活了一种名为TFEB的转录因子，它最终开启了自噬和溶酶体基因。换句话说，该系统由离子转运体NHE7启动，由渗透胁迫触发。“这种途径是完全未知的，是一种全新的机制。”

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