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关注细胞内的泡泡

上一篇 / 下一篇  2010-06-28 11:27:09

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最近一期《Cell》发表了一篇关于presenillin-1与老年痴呆症的文章(http://www.cell.com/retrieve/pii/S0092867410005441)。如果光看这一句话,大家就会很诧 异:presenillin-1突变会造成老 年痴呆症已经是老早就知道的事实,怎么这样的工作还能发在《Cell》上?

presenillin-1γ-secretase的 一个必不可少的亚基,而γ-secretase的一个重要功能是切割膜蛋白APP。以前的观点认为,presenillin-1突变以后,APP会被非正常切割,从而产生有神经毒性的底物Aβ肽。Aβ肽的积聚令神经元坏 死,继而导致了老年痴呆症。

此外,以前的研究还发现,Aβ肽产生以后,神经元需 要动用内吞噬系统(Autophagy),把Aβ肽包入自吞噬体(Autophagosome)中,自吞噬体再把包含物传递给溶酶体(Lysosome),最终 降解Aβ肽,缓解其毒性。如果自吞噬系统出了问题,降解Aβ肽的能力下降,那老年痴呆症的病情将进一步恶化。自吞噬体和溶酶体都属于 细胞内的囊泡系统(Vesicle),通过细胞内膜把包含物和细胞质分开。

最近在Cell》发表的这篇文章发现presenillin-1对细胞的自吞噬体和溶酶体的功能有重要调节作用,而这个功能与γ-secretase活 性不相关。为了降解其内含物,自吞噬体和溶酶 体需要维持其内部的酸性环境。而presenillin-1突变会使自吞噬体 和溶酶体内的PH值升高,从而降低其降解能力。

让我们理理思路。以前的研究认为,presenillin-1突变后,γ-secretase活性异常,导致了Aβ肽积聚,然后令神经元坏死;现在这项研究表明,presenillin-1突变后,细胞内囊泡的酸化能力变弱,使得细胞清除有毒代谢物的能力变 弱,导致了毒物质(例如Aβ)的积聚,从 而令神经元坏死。这篇文章表达的因果关系与传统的观点很不一样,而且也为日后的老年痴呆症的治疗提供了新的思路,所以还是很有价值的。

当然,这篇文章也没有完全推翻传统的“Aβ肽是老年痴呆症诱因” 的观点。以前的研究就发现,有些时候presenillin-1突变会导致Aβ肽大量升高,但也有些时候Aβ肽的量基本不变,说明了presenillin-1突变除了影响Aβ肽的切割,还有别的影响。而这篇文章恰好对这种现象给了一种解释。

细胞的囊泡系统,除了以上提到的自吞噬 体和溶酶体,还主要包括高尔基体(Golgi),内质网(ER),内体(Endosome)等(如下图)。

(图片来源于google搜索)

囊泡系统对蛋白质的修饰、分选和降解有 很重要的作用。囊泡系统的重要性最先在神经生物学研究中被引起重视,因为神经元是囊泡最活跃的地方之一。随后的研究表明,囊泡系统是每个细胞必须的。囊泡 系统的损坏,会导致细胞信号紊乱、细胞间的连接改变、细胞坏死和细胞分化的改变,是多种重要疾病的诱因。

最近,我国科学工作者在自吞噬体的研究 中也有重要发现。北京生命科学研究所和北大的研究小组分别有工作发表在《Cell》和《Nature Cell Biology》上。鼓励一下。感 兴趣的可以看看:

http://www.cell.com/retrieve/pii/S0092867410004885

http://www.nature.com/ncb/journal/vaop/ncurrent/abs/ncb2069.html


TAG: 细胞

 

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