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苏州大学特聘教授发表自噬研究新成果

2015.8.06

  自噬,对于造血作用和防御白血病是不可或缺的。然而,必需的分子机制的基本原理,尚未得到充分的探讨。近期,苏州大学医学院的研究人员,利用条件性小鼠模型,在造血级系(hematopoietic hierarchy)中产生策略性缺陷,发现如果自噬受损或有缺陷,干细胞和体细胞的恢复能力有所差异,相关研究结果发表在八月五日的国际学术期刊《Journal of Biological Chemistry》。

  本文通讯作者是苏州大学医学院特聘教授王建荣。王建荣教授先后获上海交通大学农业与生物学院学士学位、中国农业大学生物学院硕士学位、中国科学院上海生物化学和细胞生物学研究所博士学位。1997年10月被上海市人事局批准破格晋升为研究员,并聘任为上海市动物遗传工程重点实验室主任、上海市工程系列高级专业技术职务任职资格评审委员会委员。1999年1月起,在康乃尔大学等美国学术机构担任研究职位,期间曾任汕头大学医学院兼职教授。2010年3月起,任苏州大学特聘教授、苏州大学唐仲英血液学研究中心PI,主持“自噬与造血干细胞”实验室。2011年5月起,担任苏州大学医学部副主任;2012年11月起,兼任医学部实验动物中心主任。

  造血干细胞(HSC),具有自我更新和产生体细胞/分化细胞的能力,对于正常造血功能是必不可少的。自噬是一种保守的代谢机制,通过向溶酶体传递可能有毒的大分子聚合物(如蛋白质、脂类和聚糖)和损坏的或多余的细胞器,用于降解,以保护细胞。

  各种各样的刺激,如饥饿、内质网应激、DNA损伤和活性氧,都可能引发自噬。虽然自噬已经在体细胞中得以广泛研究,但是我们对干细胞中的自噬的认识,仍然非常的有限。

  在这项研究中,研究人员利用条件性小鼠模型,在造血级系中产生策略性缺陷,他们发现,如果自噬受损或有缺陷,干细胞和体细胞的恢复能力有所不同。在体内去除造血干细胞中的Atg7,可完全抑制自噬反应,从而导致不可逆的和最终致命的造血功能。然而,虽然Atg7缺失的髓系细胞没有表现出不良表型,它们保持着积极的自噬,对布雷菲德菌素A(一种抑制剂,可靶定高尔基来源的细胞膜,用于选择性自噬中的自噬体形成)很敏感。

  去除Rab9——选择性自噬中一个关键的调节蛋白,可完全抑制Atg7缺失巨噬细胞中的自噬。功能性分析表明,ATG7依赖性典型自噬,在造血干细胞和终末分化的造血干细胞中,是有生理活性的;然而,如果典型自噬是无效的,那么就只有终末分化的细胞(如巨噬细胞)通过选择性自噬修复。

  因此,造血干细胞似乎仅仅依靠ATG7依赖性典型自噬,但是,如果ATG7介导的自噬功能失调,终末分化的干细胞或体细胞,就能够进行选择性自噬。这些研究结果,深入阐述了造血干细胞的转换轨迹,这会使得干细胞中的自噬机制更容易受到破坏。

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