“垂死”细胞保护邻居上皮的完整性就会受到影响

2021-08-13 08:41:00

为了使组织更新,人体要在不损害组织的完整性、形式和连通性的前提下,不断清除数以百万计的死亡细胞。但维持该过程涉及的机制尚不清楚。法国科学家近日揭示了一种新的过程,它允许“垂死”细胞暂时保护邻居免于死亡,从而保持组织的完整性。

研究人员表示,这种保护机制至关重要,如果被破坏,可能导致暂时的连通性丧失。科学家观察到,当这种机制失效时,几个邻近细胞同时死亡会损害组织的完整性。这种完整性的缺乏可能是导致慢性炎症的原因。该研究结果发表于《发育细胞》。

巴斯德研究所的Romain Levayer实验室和国家科学研究中心等机构的合作者,利用果蝇确定了涉及上皮完整性的机制和影响上皮连通性的条件。果蝇具有与人类相似的上皮架构。利用蛋白质敏感荧光标记物,研究小组发现,当细胞死亡时,EGFR-ERK通路—— 一种参与细胞存活调节的细胞激活信号通路——在邻近细胞中被暂时激活。科学家观察到,这能保护死亡细胞的邻近细胞免于死亡约1小时,从而阻止一组细胞的同时消亡。

研究还表明,抑制这种保护机制对上皮组织有巨大影响:细胞清除变得随机,死亡细胞邻近的细胞可以同时被清除,导致连通性的反复丢失。正常情况下,当EGFR-ERK通路没有被刻意抑制时,即使大量细胞被清除,上皮组织中也不会出现相邻细胞群的清除。

论文第一作者、Levayer实验室的Léo Valon说,上皮组织对被清除细胞的空间分布高度敏感。尽管它可以承受大量细胞被清除,但如果同时清除3个相邻的细胞,上皮的完整性就会受到影响。

“这些观察结果非常重要,因为它们证明了生物组织不可思议的自组织能力,这一特性使它们能够承受压力条件。所以不需要外部指导来安排细胞死亡的时间和地点,所有的一切都基于相邻细胞之间非常有效的局部通信。”Levayer补充道。

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