解析凋亡細(xì)胞的吞噬降解過程

來自北京大學(xué)，北京生命科學(xué)研究所NIBS的研究人員報(bào)道了線蟲RAB-2,RAB-7和RAB-14在凋亡細(xì)胞降解過程中的順序作用，解析了吞噬小體的形成和成熟以及凋亡細(xì)胞的降解過程。在細(xì)胞凋亡后，凋亡細(xì)胞會(huì)被臨近細(xì)胞或?qū)ｉT的吞噬細(xì)胞識別并吞噬降解。目前，關(guān)于已被吞噬的凋亡細(xì)胞如何被降解的分子機(jī)制仍知之甚少。通過遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等實(shí)驗(yàn)方法王曉晨實(shí)驗(yàn)室在線蟲中克隆得到了基因rab-14，它是人類基因Rab GTPase 14在線蟲中的同源基因。

王曉晨研究組主要的研究方向是運(yùn)用特異的正向遺傳學(xué)及反向遺傳學(xué)篩選手段尋找參與凋亡細(xì)胞清除過程的新基因，并對所鑒定的相關(guān)基因展開凋亡細(xì)胞吞噬，降解過程調(diào)節(jié)機(jī)制的研究，包括凋亡細(xì)胞信號的展示，識別，凋亡細(xì)胞的吞噬和降解。

研究先發(fā)現(xiàn)該基因與凋亡細(xì)胞的降解過程有關(guān)。rab-14在線蟲的吞噬細(xì)胞中起作用,它與另外一個(gè)之前由王曉晨實(shí)驗(yàn)室和Dr. Zheng Zhou實(shí)驗(yàn)室同時(shí)發(fā)現(xiàn)的Rab GTPase 2/UNC-108并行作用，共同調(diào)節(jié)吞噬小體的酸化。另外，RAB-14和UNC-108還與RAB GTPase 7一起調(diào)節(jié)吞噬小體與溶酶體的融合過程。RAB-14和UNC-108并行作用，先介導(dǎo)溶酶體附著到吞噬小體表面，隨后RAB-7介導(dǎo)附著的溶酶體膜泡與吞噬小體融合，并終降解凋亡細(xì)胞。

凋亡細(xì)胞的吞噬降解過程是整個(gè)細(xì)胞死亡程序中*的一環(huán)，對死亡細(xì)胞清除的障礙會(huì)引起諸如哮喘、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和狼瘡等炎癥疾病和自身免疫紊亂。迄今為止，關(guān)于吞噬小體的形成和成熟以及凋亡細(xì)胞的降解過程已有一些報(bào)道，但具體機(jī)制仍不清楚。王曉晨實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了rab-14基因?qū)ι鲜鲞^程起調(diào)節(jié)作用，并且研究了與另外兩個(gè)已知基因unc-108和rab-7的相互關(guān)系。后，這項(xiàng)研究證實(shí)小鼠的Rab14在凋亡細(xì)胞的清除過程中可以替代線蟲RAB-14的功能，它在降解凋亡細(xì)胞的功能在哺乳動(dòng)物中是保守的。

這一研究組近期獲得了許多重要發(fā)現(xiàn)，王曉晨研究員本人也參與到了多項(xiàng)科研工作中，比如今年NIBS發(fā)表的Cell文章，這篇文章發(fā)現(xiàn)了4個(gè)多細(xì)胞動(dòng)物特異的自噬基因，讓我們對高等生物中自噬機(jī)制有了進(jìn)一步了解。這項(xiàng)研究為讓我們對高等生物中自噬機(jī)制有了進(jìn)一步了解，自噬小體的形成需要經(jīng)過誘導(dǎo)，延伸以及成熟的過程。研究人員建立了線蟲這一多細(xì)胞生物的遺傳研究模型，來分析自噬的通路。本文的研究提供了一個(gè)遺傳學(xué)研究的平臺(tái)，幫助理解和研究在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中基礎(chǔ)水平的自噬作用以及選擇性自噬通路。