信号分子可以使神经元延伸在一定距离处缩回
Eph受体及其伴侣蛋白ephrins对细胞间通讯至关重要。在发育中的大脑中,它们通过排斥将年轻神经元引导到正确的伴侣细胞。它们还在细胞迁移,再生,神经退行性疾病和癌症的发展中起重要作用。直到最近,科学家才认为ephrin / Eph信号传递只能通过直接的细胞 - 细胞接触发生。然而,RüdigerKlein和他在马克斯普朗克神经生物学研究所的团队现在已经证明,细胞还可以通过细胞外囊泡包装和释放活性的ephrins和Eph受体。这一发现不仅提高了我们对这种通信系统的理解,还可能为新的治疗策略铺平道路。
人体内含有高达1000亿个细胞。随着它们的生长,迁移,复制和移动,这些细胞与无数其他细胞接触并与它们交换信息。这种通信发生的一种方式是通过ephrin / Eph-受体系统,它能够指导细胞迁移和神经元延伸的增长。此外,ephrin-Eph系统还在塑料过程中起作用,例如学习和再生,以及肿瘤生长和神经退行性疾病。
Eph 受体及其结合配偶体ephrins存在于几乎所有细胞类型的表面。当ephrin遇到另一个细胞的Eph受体时,它们会形成一个ephrin-Eph复合体。这触发了一个或两个细胞中的过程,这些过程通常导致复合物的内化和一个细胞的排斥远离另一个细胞。然后被排斥的细胞在另一个方向上移动或生长。在神经系统中,许多这样的相互作用引导年轻神经元延伸到它们正确的目的地。
“这就是了解细胞如何利用这个系统进行交流的根本重要性的原因,”RüdigerKlein说道,他的马克斯普朗克神经生物学研究所正在研究ephrins和Eph受体。似乎很清楚,ephrins和Ephs只能通过两个细胞之间的直接接触来触发信号传导过程。然而,最近,在细胞外囊泡/外来体中也发现了ephrins和Eph受体 - 细胞释放的小液滴,用作运输载体,信号传递器或用于消除细胞成分。“这引发了一个有趣的问题,即Ephs和ephrins在外泌体中的作用,”Klein说。
令人感兴趣的是,Martinsried的研究小组开展了一项精心设计的实验研究,以净化来自不同细胞类型(包括神经元)的外泌体,并分析其内容。他们发现这些外泌体中的许多都包含了ephrins和Ephs,并解释了它们被包装到外泌体中的细胞机制。有趣的是,进一步的分析表明,Eph受体并未作为废物倾倒,而是在外泌体上保持活跃。外泌体上的Eph受体能够与生长的神经元表面上的ephrin分子结合并排斥神经元延伸。这首次证明,细胞可以发送ephrins和Ephs以远距离传输信号。“它开辟了一系列新的可能性,”RüdigerKlein说。在癌细胞的外泌体中也发现了Ephrins和Eph受体。“这可能意味着控制外泌体释放的策略可用于中断ephrin-Eph信号通路,从而中断肿瘤增长,“他推测。
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