廣州生物院發(fā)現(xiàn)多能性獲得中細(xì)胞器重塑的亞細(xì)胞水平事件

　　7月19日，國際學(xué)術(shù)雜志《自噬》（Autophagy）在線發(fā)表了中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院劉興國研究組的最新研究成果BNIP3L-dependent Mitophagy Accounts for Mitochondrial Clearance during Three Factors Induced Somatic Cell Reprogramming。本文威正翔禹/締一生物為您分析廣州生物院發(fā)現(xiàn)多能性獲得中細(xì)胞器重塑的亞細(xì)胞水平事件。

    該研究以Yamanaka三因子介導(dǎo)的體細(xì)胞重編程為研究模型，在亞細(xì)胞水平發(fā)現(xiàn)了多能性獲得中內(nèi)涵體、自噬體、線粒體等細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)膜轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)行細(xì)胞器組分重塑和功能變化的規(guī)律。

　　“相濡以沫”，出自《莊子？大宗師》，指泉水干了，魚之間吐沫互相潤濕。細(xì)胞由具有豐富膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器構(gòu)成，而多能干細(xì)胞在命運(yùn)轉(zhuǎn)變中細(xì)胞器之間如何相濡以“膜”，一直不清楚。細(xì)胞器是分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有特定形態(tài)和功能的微結(jié)構(gòu)，如線粒體、內(nèi)涵體、自噬體、溶酶體等，它們相互協(xié)調(diào)，在細(xì)胞的代謝變化、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、核質(zhì)作用中發(fā)揮重要作用。體細(xì)胞作為特化細(xì)胞，需要特化的細(xì)胞器來發(fā)揮其功能，例如，體細(xì)胞大量的能量需求通過有氧呼吸進(jìn)行，需要數(shù)量豐富，內(nèi)嵴成熟的線粒體；相反，多能干細(xì)胞以細(xì)胞質(zhì)的糖酵解為主，線粒體數(shù)目稀少，內(nèi)嵴不成熟。至今，干細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變中細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的重塑，是一個(gè)尚不清楚的基本科學(xué)問題。

　　體細(xì)胞重編程技術(shù)不僅極大地推動(dòng)了再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展，同時(shí)也為細(xì)胞命運(yùn)決定的機(jī)理研究提供了一個(gè)理想的體外模型。劉興國研究組以Yamanaka三因子“SKO（Sox2, Klf4, Oct4）”誘導(dǎo)的體細(xì)胞重編程模型，發(fā)現(xiàn)線粒體外膜受體BNIP3L在重編程的早期（第5-7天）發(fā)生瞬時(shí)的高表達(dá)，這一受體使線粒體被自噬體識(shí)別，吞噬，然后與溶酶體融合降解。這一過程不要依賴于線粒體電勢(shì)的降低，暨單個(gè)線粒體被降解的命運(yùn)抉擇不依賴其功能良好或喪失，而依賴于外膜受體BNIP3L。進(jìn)一步的研究表明，內(nèi)涵體相關(guān)蛋白R(shí)AB5參與到了SKO重編程中線粒體發(fā)生自噬的膜結(jié)構(gòu)mitophagosome的形成。

　　該研究展示了干細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)換中內(nèi)涵體、自噬體、線粒體、溶酶體等多細(xì)胞器的高度動(dòng)態(tài)和相互作用，及在蛋白機(jī)器的精確調(diào)控下的時(shí)空重塑規(guī)律，并揭示了其相應(yīng)的功能變化機(jī)制。

　　該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中科院、廣東省、廣州市項(xiàng)目的支持。

            綜上所述，您是不是已經(jīng)對(duì)廣州生物院發(fā)現(xiàn)多能性獲得中細(xì)胞器重塑的亞細(xì)胞水平事件，有所了解。如果還有其他疑問，請(qǐng)咨詢威正翔禹/締一生物資深專家免費(fèi)熱線：400-166-8600。