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新的實時成像技術揭示了細胞修復人員堵塞漏泄的生物屏障

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-12-25瀏覽次數:1233

假設你住在磚房里,注意砂漿中的裂縫,讓冷空氣,雨水和害蟲感染。您可以打電話給瓦工來修復這些泄漏并恢復阻礙戶外訪問的障礙。

以同樣的方式,我們體內稱為上皮組織的細胞覆蓋我們的器官,形成一個類似墻壁的屏障,保護我們免受細菌,病毒和其他致病入侵者的傷害。當這些電池之間出現潛在的有害間隙時,翻轉分子開關以呼叫維修人員并修復泄漏。

密歇根大學的研究人員使用他們開發的新型實時成像技術,首次直接檢測上皮組織中的瞬態泄漏。他們新的顯微屏障分析也使他們發現修復機制涉及稱為Rho的蛋白質的局部活化。

新的檢測有助于深入了解針對上皮屏障的疾病機制 - 由微生物和過敏原引起的疾病,以及各種炎癥狀態,免疫系統疾病,糖尿病甚至癌癥。據研究人員稱,該試驗可用于篩查治療這些疾病的藥物。

該團隊的研究結果計劃于2月14日發表在Cellular Journal上.Ann Miller是該論文的高級作者,UM的細胞與發育生物學系的副教授。第一作者是米勒實驗室的研究科學家雷切爾斯蒂芬森,她為她的博士論文進行了項目。

“關于上皮組織的一個重要的未解答的問題是,即使細胞改變形狀,細胞之間的連接如何保持生物屏障?”米勒說。

在這項研究中,Miller的團隊在活蛙胚胎中使用了上皮細胞,其細胞 - 細胞連接在結構和蛋白質組成上與人類上皮組織相似。

在胚胎發育期間,許多上皮細胞一起工作以彎曲和折疊組織。使用他們的新顯微鏡 - 被稱為ZnUMBA用于鋅基超靈敏顯微屏障檢測 - 研究人員研究了當上皮細胞 - 細胞連接被拉伸時在細胞水平發生的情況。

它們表明,當細胞 - 細胞連接處伸長時,屏障功能會泄漏。但泄漏是短暫的,表明一種積極的修復機制。

在進一步的研究中,研究人員發現修復機制涉及蛋白質Rho的局部激活,他們稱Rho突然發生突然爆發。然后Rho在收縮連接處激活蛋白質并進行修復。

“我們發現細胞通常非常積極地維持障礙,”斯蒂芬森說。 “這種修復機制非常快速地發生并且非常局部地進行,僅影響細胞連接的一小部分,而不是多個細胞或整個組織。

“我們相信這種積極主動的方法可以讓我們的細胞在不影響組織屏障功能的情況下靈活移動和改變形狀。涉及泄漏屏障的疾病可能是由于不正確的修復機制或細胞無法檢測到泄漏并調整開關。”

斯蒂芬森和米勒實驗室的其他成員正在努力確定開關如何在正確的時間和位置翻轉以打開Rho,并確保其他蛋白質是細胞修復器的一部分,以阻止泄漏的生物屏障。

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