文峰聊科研:“指南针”—Exosome

小编曾多次聊过肿瘤细胞为了形成转移灶,派出一群“外泌体”将士,创造远领域微环境,接着肿瘤细胞定向转移。小伙伴们,难道不好奇:何种魔力让肿瘤细胞定向转移的?具体机制今天小编带小伙伴们进入,魔力指南针Exosome—导航细胞迁移动态世界吧!

分泌性溶酶体具有分泌(secretion)的功能,包括涉及小泡的生成(biogenesis)、转运(translocation)、栓系(tethering)、锚定(docking)、启动(priming)和融合(fusion)等一系列复杂而精密的事件,可参与小泡内容物分泌、质膜损伤修复、膜蛋白运输等过程。外泌体的形成过程与溶酶体形成过程具有一些相似性,是否影响溶酶体分泌的物质,也会影响外泌体分泌?

文章:

2015年发表在《NATURE COMMUNICATIONS》杂志,IF= 11.470,标题:“Directional cell movement through tissuesis controlled by exosome secretion”,即外泌体分泌调控组织间细胞定向运动。这篇paper活体成像揭示:外泌体或前溶酶体/溶酶体分泌是如何调控细胞运动,并阐述了自分泌exosome通过增强粘附组装,促进定向持续有效的细胞迁移。

思路:

看文章,首先确定研究对象,整篇文章围绕细胞迁移展开,自然是用什么细胞系?研究对象:HT1080是高转移性的人成纤维肉瘤细胞系,常用于肿瘤细胞增殖、迁移的研究。

1. 前溶酶体/溶酶体分泌是如何调控细胞运动?

1.1前溶酶体分泌是怎么调控HT1080 纤维肉瘤细胞的转移的呢?又是怎么验证具有调控转移的作用?

自然,得先查查是什么影响前溶酶体分泌,之前有研究报道,Rab27a蛋白调控胞膜多泡次级内体(MVE)锚定,而Synaptotagmin-7 (Syt7):突触结合蛋白7,促进溶酶体之间的融合。这两种功能蛋白影响溶酶体分泌在细胞转移发挥重要的作用,利用shRNA进行干扰蛋白,构建HT1080Rab27aKD 、HT1080Syt7KD细胞株,分别将正常细胞HT1080Scrambled、HT1080Rab27aKD、HT1080Syt7KD细胞株进行异种种植,静脉注入鸡胚胎的绒毛膜尿囊膜,模型构建方法见(Figure1b)。

然后活体成像,简单直观地揭示:敲低模型比正常模型迁移细胞距肿瘤的距离短(见Figure1 c-d)、迁移细胞的数量少(Figure1 d、f)。

1.2前溶酶体分泌增加还是减少HT1080 纤维肉瘤细胞的转移的距离和速度?是短暂效果还是持久效果?

细胞迁移活体成像,敲低模型比正常模型迁移细胞距离短(见Figure2 a-c)、迁移速度降低 (Figure2 d),持久指数降低(Figure2e),且敲低模型比正常模型突起数量多,与细胞迁移速度及迁移持久指数相反。

2.外泌体分泌是如何调控细胞运动?

2.1外泌体分泌能增强细胞迁移能力吗?什么分子会影响外泌体分泌?外泌体的里面什么物质会影响细胞转移?

前面研究表明,Rab27a蛋白和Synaptotagmin-7 (Syt7)蛋白会影响溶酶体分泌,是否同样这两种功能性蛋白会影响外泌体分泌?敲低细胞比正常细胞迁移细胞分泌的exosome量数量是大大减少的(见Figure4a)。Exosome承载什么货物(cargo)影响细胞转移?敲低细胞株分泌Exosome承载FN(纤维连接蛋白)货物表达量降低了(见Figure4b)。自分泌Exosome(承载FN-纤维连接蛋白会增强细胞的转移的速度(见Figure4g).

2.2外泌体到底是怎么影响迁移细胞粘附,从而细胞的转移的呢?

作者想是不是会影响细胞粘附形成过程,之前已证明外泌体与FN(纤维连接蛋白)结合,拯救了Rab27a-KD细胞运动缺陷,设想用FN(纤维连接蛋白)培养基培养HT1080Rab27aKD,缺陷细胞的细胞粘附组装的速度是不是增强了?最好的证据就是拿图说话,外泌体增强迁移细胞粘附的组装(见Figured、e、f)。

图太多了,信息太丰富了,估计小伙们头脑已经在风暴中,不知所云了,小编再给大家来张整篇文章思路图:

主要围绕“自分泌exosome通过增强粘附组装,促进定向持续有效的细胞迁移”为中心,导航细胞转移。再也不迷糊了,一个小故事也完结了。

联系:

自分泌Exosome为什么能承载纤维连接蛋白?是存在特异的结合位点?如果是,是不是通过抑制纤维连接蛋白与Exosome结合,从而抑制细胞的转移?Exosome同时会不会以结合方式,承载其他功能蛋白,影响细胞转移以及信号传递……

标书:咱们再来看看外泌体的标书


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