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作者:刘兴国等 来源:《自噬》 发布时间:2017/7/31 14:25:29
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明升体育app家发现多能性获得中细胞器重塑的亚细胞水平事件

 

7月19日,国际学术杂志(Autophagy)在线发表了明升官网明升体育app院广州生物医药与健康研究院刘兴国研究组的最新研究成果BNIP3L-dependent Mitophagy Accounts for Mitochondrial Clearance during Three Factors Induced Somatic Cell Reprogramming。该研究以Yamanaka三因子介导的体细胞重编程为研究模型,在亚细胞水平发现了多能性获得中内涵体、自噬体、线粒体等细胞内膜系统膜转运,进行细胞器组分重塑和功能变化的规律。
 
“相濡以沫”,出自《庄子•大宗师》,指泉水干了,鱼之间吐沫互相润湿。细胞由具有丰富膜结构的细胞器构成,而多能干细胞在命运转变中细胞器之间如何相濡以“膜”,一直不清楚。细胞器是分布在细胞质内具有特定形态和功能的微结构,如线粒体、内涵体、自噬体、溶酶体等,它们相互协调,在细胞的代谢变化、信号转导、核质作用中发挥重要作用。体细胞作为特化细胞,需要特化的细胞器来发挥其功能,例如,体细胞大量的能量需求通过有氧呼吸进行,需要数量丰富,内嵴成熟的线粒体;相反,多能干细胞以细胞质的糖酵解为主,线粒体数目稀少,内嵴不成熟。至今,干细胞命运转变中细胞内膜系统的重塑,是一个尚不清楚的基本明升体育app问题。
 
体细胞重编程技术不仅极大地推动了再生明升手机版的发展,同时也为细胞命运决定的机理研究提供了一个理想的体外模型。刘兴国研究组以Yamanaka三因子“SKO(Sox2, Klf4, Oct4)”诱导的体细胞重编程模型,发现线粒体外膜受体BNIP3L在重编程的早期(第5-7天)发生瞬时的高表达,这一受体使线粒体被自噬体识别,吞噬,然后与溶酶体融合降解。这一过程不要依赖于线粒体电势的降低,暨单个线粒体被降解的命运抉择不依赖其功能良好或丧失,而依赖于外膜受体BNIP3L。进一步的研究表明,内涵体相关蛋白RAB5参与到了SKO重编程中线粒体发生自噬的膜结构mitophagosome的形成。
 
该研究展示了干细胞命运转换中内涵体、自噬体、线粒体、溶酶体等多细胞器的高度动态和相互作用,及在蛋白机器的精确调控下的时空重塑规律,并揭示了其相应的功能变化机制。
 
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然明升体育app基金、中科院、广东省、广州市项目的支持。(来源:明升官网明升体育app院广州生物医药与健康研究院
 
 
SKO重编程中的细胞器重塑
 

 

 
 
 
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