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新的实时成像技术揭示了细胞修复人员堵塞漏泄的生物屏障

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-12-25浏览次数:1233

假设你住在砖房里,注意砂浆中的裂缝,让冷空气,雨水和害虫感染。您可以打电话给瓦工来修复这些泄漏并恢复阻碍户外访问的障碍。

以同样的方式,我们体内称为上皮组织的细胞覆盖我们的器官,形成一个类似墙壁的屏障,保护我们免受细菌,病毒和其他致病入侵者的伤害。当这些电池之间出现潜在的有害间隙时,翻转分子开关以呼叫维修人员并修复泄漏。

密歇根大学的研究人员使用他们开发的新型实时成像技术,首次直接检测上皮组织中的瞬态泄漏。他们新的显微屏障分析也使他们发现修复机制涉及称为Rho的蛋白质的局部活化。

新的检测有助于深入了解针对上皮屏障的疾病机制 - 由微生物和过敏原引起的疾病,以及各种炎症状态,免疫系统疾病,糖尿病甚至癌症。据研究人员称,该试验可用于筛查治疗这些疾病的药物。

该团队的研究结果计划于2月14日发表在Cellular Journal上.Ann Miller是该论文的高级作者,UM的细胞与发育生物学系的副教授。第一作者是米勒实验室的研究科学家雷切尔斯蒂芬森,她为她的博士论文进行了项目。

“关于上皮组织的一个重要的未解答的问题是,即使细胞改变形状,细胞之间的连接如何保持生物屏障?”米勒说。

在这项研究中,Miller的团队在活蛙胚胎中使用了上皮细胞,其细胞 - 细胞连接在结构和蛋白质组成上与人类上皮组织相似。

在胚胎发育期间,许多上皮细胞一起工作以弯曲和折叠组织。使用他们的新显微镜 - 被称为ZnUMBA用于锌基超灵敏显微屏障检测 - 研究人员研究了当上皮细胞 - 细胞连接被拉伸时在细胞水平发生的情况。

它们表明,当细胞 - 细胞连接处伸长时,屏障功能会泄漏。但泄漏是短暂的,表明一种积极的修复机制。

在进一步的研究中,研究人员发现修复机制涉及蛋白质Rho的局部激活,他们称Rho突然发生突然爆发。然后Rho在收缩连接处激活蛋白质并进行修复。

“我们发现细胞通常非常积极地维持障碍,”斯蒂芬森说。 “这种修复机制非常快速地发生并且非常局部地进行,仅影响细胞连接的一小部分,而不是多个细胞或整个组织。

“我们相信这种积极主动的方法可以让我们的细胞在不影响组织屏障功能的情况下灵活移动和改变形状。涉及泄漏屏障的疾病可能是由于不正确的修复机制或细胞无法检测到泄漏并调整开关。”

斯蒂芬森和米勒实验室的其他成员正在努力确定开关如何在正确的时间和位置翻转以打开Rho,并确保其他蛋白质是细胞修复器的一部分,以阻止泄漏的生物屏障。