堅固的細胞連接對于維持干細胞功能至關(guān)重要
皮膚是人體最大的器官，其最外部稱為表皮，每三周補充一次。促進表皮干細胞更新的細胞是在毛囊(或根部)稱為“凸出部分”的區(qū)域內(nèi)的特定區(qū)域或壁ches中發(fā)現(xiàn)的。凸起的隔室常駐干細胞是多能的，這意味著它們在受傷時可以促進皮膚的修復，并且在正常發(fā)育過程中還可以使毛囊再生。盡管有幾個小組將注意力集中在干細胞本身上，但對影響這些干細胞狀態(tài)的利基或外在因素知之甚少。
在最近發(fā)表在《發(fā)育細胞》雜志上的論文中，Srikala Raghavan博士及其在炎癥和組織穩(wěn)態(tài)中心(CITH)的研究小組中，D**-inStem確定了干細胞之間牢固的細胞粘附的作用保持其靜態(tài)特性學做動畫。他們著眼于一種叫做vinculin的蛋白質(zhì)，一種在皮膚中表達的“機械換能器”。機械換能器是通過與細胞的細胞骨架接合而在細胞內(nèi)產(chǎn)生力來發(fā)出信號的蛋白質(zhì)。在細胞之間的接合處(也稱為“粘附連接”)以及細胞與基質(zhì)之間的接合處(稱為“粘著斑”)發(fā)現(xiàn)長春花蛋白。當研究小組從表皮區(qū)室(稱為條件基因敲除，cKO)中刪除了長春花素基因時，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，除了表現(xiàn)出稀疏的毛發(fā)外，這些動物是完全正常的。
Raghavan實驗室的研究生Ritusree Biswas將她的分析重點放在探索毛囊干細胞的行為上。她的研究表明，紐蛋白cKO中的干細胞無法維持靜止。由于干細胞不斷分裂，她能夠證明這些細胞不再像傳統(tǒng)干細胞那樣起作用，這反過來又導致了稀疏的頭發(fā)表型。該出版物的另一位作者Avinanda Banerjee專注于支撐這些干細胞中靜止性喪失的機制。她與新加坡機械生物學研究所(MBI)的嚴潔教授及其博士后趙志海合作，研究了缺乏新蛋白的細胞產(chǎn)生的機械轉(zhuǎn)導或作用力。當阿維南達(Avinanda)測量紐扣蛋白KO(敲除)細胞在細胞交界處產(chǎn)生的力時，她發(fā)現(xiàn)這些細胞產(chǎn)生的力僅是表達紐蛋白的正常細胞的一半。該數(shù)據(jù)表明，新蛋白的損失使連接變?nèi)?。這是非常令人驚訝的，因為他們已經(jīng)顯示出通常存在于連接處的所有蛋白質(zhì)都以較高的水平存在。
然后，研究團隊專注于了解弱連接與干細胞靜止性喪失之間的關(guān)系。他們進行了新蛋白KO細胞的整體基因表達譜分析，以鑒定可能由于新蛋白損失而改變的途徑。YAP1途徑是發(fā)生重大變化的途徑之一。YAP1是一種轉(zhuǎn)錄因子，可控制調(diào)節(jié)細胞周期的基因的表達。YAP1在KO中表達的增加為細胞增殖增加和靜止性喪失提供了解釋。那么為什么YAP1表達失調(diào)呢?事實證明，由于YAP1是這樣一種有效的細胞增殖調(diào)節(jié)劑，因此通常將其隔離在靜態(tài)干細胞中發(fā)現(xiàn)的牢固的細胞-細胞連接處，也稱為“接觸抑制狀態(tài)”。然而，
Raghavan實驗室的最新研究成果不僅涉及皮膚干細胞。當癌細胞轉(zhuǎn)移出其特定位置時，細胞連接蛋白的表達會減少，而YAP1的表達會隨之增加。在正在進行的工作中，Srikala的實驗室正在研究紐蛋白的損失如何影響細胞核接收到的信號。
標簽： 細胞連接 細胞功能
