蛋白质影响血管细胞的再生

通过他们的基础研究,波恩大学心脏中心医院的医生已经发现如何影响单个细胞之间的通信的帮助下一个特定的蛋白质。这些发现是一个重要的方法来提高治疗疾病,如动脉硬化(血管钙化),导致心脏病发作。的研究发表在《《细胞外囊泡。

人体由细胞的大量的不可思议。当前科学研究假设约40万亿个细胞,根据重量和尺寸的人。大多数细胞一起执行函数体内的最好的方式。它们共同形成组织,器官和肌肉。良好的细胞相互作用最重要的要求是细胞相互沟通尽可能有效。

“为了使细胞相互有效地沟通,他们需要一个邮差把信息从一个细胞到另一个,”安德烈亚斯Zietzer博士解释道,在波恩大学心脏中心医院心脏病专家。“这正是细胞外囊泡所扮演的角色。”For a long time, these vesicles were considered to have little biological significance. It was assumed that the vesicles were only used to get rid of excess proteins and other molecules, making them a kind of cellular garbage disposal. However, it is now known that vesicles play a key role in intercellular communication.

囊泡作为细胞之间的邮递员

囊泡的原理可以解释很简单:他们被释放是极其微小的气泡膜——只有2/1000毫米大小的细胞在体内,然后可以利用其他细胞。Zietzer描述了囊泡的关键功能”作为邮递员,他们运输不同的内容,从而使细胞之间的信息交换。”

除了蛋白质和脂质,这个沟通过程也涉及到运输核醣核酸酸(rna)。这些rna复制的遗传信息和需要执行其功能。医生在波恩大学集中他们的研究主要在所谓的小分子核糖核酸,负责微调的打开和关闭基因。

“因为小分子核糖核酸对细胞的生物学有很大的影响,囊泡可以影响受体细胞的功能取决于其特定的货物,“Zietzer说。这是因为,这取决于微rna是丰富的小泡,小泡运输的信息也改变和它对接受者的影响细胞囊泡和他们的货物。

“这将是一个突破性的研究人员和医生如果他们可以控制哪些信息是细胞间运输,哪些不是,”Zietzer说,展望未来。“然而,正是这种操纵细胞间的沟通迄今为止几乎没有调查。”

Andreas Zietzer博士领导的研究小组,博士Rabiul短袜和菲利克斯•詹森博士(集团)的研究主管,在波恩大学医院心脏中心已经成功地使用一个新的机制在人类细胞澄清囊泡中的特定rna的排序是如何工作的。为此,研究人员使用一种质谱仪识别300多3000蛋白质和小分子核糖核酸发现封闭的囊泡和准备运输到其他细胞。

一个rna结合蛋白有回邮件

这三个人员能够表明一个特定的rna结合蛋白(简称hnRNPU)像海绵一样保留了供体细胞的小分子核糖核酸,从而防止其被包装成囊泡、运输到另一个细胞。恰恰相反,当这种特殊的蛋白质是关闭:在这种情况下有一个释放小分子核糖核酸升高,然后越来越挤进小泡。

“rna结合蛋白hnRNPU因此假定看门人的角色,决定有多少小分子核糖核酸释放运输供体细胞的受体细胞,”安德烈亚斯Zietzer总结了研究成果。这个函数允许蛋白质hnRNPU显著影响细胞之间的通信。

这些观察持有巨大的治疗潜力;Zietzer,短袜和詹森能够表明,某些小分子核糖核酸通过囊泡的转移可以通过增加或减少的数量控制hnRNPU供者细胞。“这使得目标释放,或保留,小分子核糖核酸,促进再生,从而积极的还是消极的影响病变血管细胞的再生能力,”评论Zietzer潜在干预细胞沟通。医学,这是高度重视,血管钙化血管细胞的再生能力有限(动脉硬化)已经在疾病的早期阶段。

Zietzer、短袜和詹森现在希望用他们的发现在细胞间通信使用细胞外囊泡:“例如,可以想见,目标的本地激活或失活蛋白质hnRNPU血管系统的健康部分可能导致regeneration-promoting囊泡的“群”派,已经可以被损坏血管区域,加快再生。在关键情况下,如心脏病发作后,这可能促进病人的康复过程,“说Zietzer这个基础研究的具体利益。

进一步的适用性研究正在进行中。目前的研究结果表明,这种机制也非常重要的心脏和肾脏疾病的进展。

参考

Zietzer et al。(2020)。rna结合蛋白hnRNPU调节microRNA-30c-5p成大细胞外囊泡的排序。《细胞外囊泡。DOI:https://doi.org/10.1080/20013078.2020.1786967

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