研究人員發(fā)現(xiàn)了新的細(xì)胞內(nèi)煙霧探測器

波恩大學(xué)開展的一項(xiàng)研究項(xiàng)目有望在中期開發(fā)出皮膚和腸道疾病的治療方法。

波恩大學(xué)和新加坡國立大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新型細(xì)胞內(nèi)“煙霧探測器”。該傳感器會提醒細(xì)胞線粒體受損——線粒體是提供能量的細(xì)胞發(fā)電站。這種傳感器的功能障礙會導(dǎo)致慢性皮膚病。這一發(fā)現(xiàn)也可能對維持健康的心臟和腸道功能有影響。該研究結(jié)果最近發(fā)表在《自然免疫學(xué)》雜志上。

身體中的每個細(xì)胞都有許多監(jiān)測其功能的傳感器。例如，有些人會在病毒攻擊后發(fā)出警報(bào);當(dāng)任何類型的損害威脅到細(xì)胞的生存時，其他人就會介入。“我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，一種名為 NLRP10 的分子也可以充當(dāng)傳感器，”波恩大學(xué)醫(yī)院先天免疫研究所所長 Eicke Latz 教授解釋說。“直到現(xiàn)在，這都是完全未知的。”

形象地說，NLRP10 檢測細(xì)胞中的線粒體何時由于某些故障而開始冒煙。這些是為細(xì)胞功能提供能量的微觀發(fā)電廠。一旦 NLRP10 傳感器檢測到線粒體受損，它就會啟動一個復(fù)雜的過程。這會產(chǎn)生一個所謂的炎癥小體，一種復(fù)雜的分子機(jī)器。它的活動最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡并被召喚的免疫細(xì)胞處理掉。

人體皮膚細(xì)胞受損的線粒體

如果線粒體(淺藍(lán)色)受損，NLRP10“煙霧探測器”就會發(fā)出警報(bào)，并與其他蛋白質(zhì)一起形成炎性體(紅色)。最終，這導(dǎo)致電池的消亡及其處置。圖片來源：Kim S. Robinson/新加坡皮膚研究所

火災(zāi)警報(bào)可防止長時間悶燒

“這個過程非常重要，”Latz 解釋道，他也是 Cluster of Excellence ImmunoSensation2 的發(fā)言人和波恩大學(xué)“生命與健康”跨學(xué)科研究領(lǐng)域的成員。這是因?yàn)檠仔孕◇w確保火立即被撲滅，從而防止長時間悶燒而損壞組織的其他部分。“這種機(jī)制的破壞會導(dǎo)致慢性炎癥，”研究人員強(qiáng)調(diào)說。“殺死具有線粒體缺陷的細(xì)胞可能聽起來很激進(jìn)。然而，最終，這一步驟避免了更嚴(yán)重的后果。”

并非身體中的所有細(xì)胞都有 NLRP10 傳感器。“火災(zāi)探測器”主要出現(xiàn)在最外層的皮膚層，即顆粒層。皮膚直接暴露于環(huán)境刺激，例如紫外線輻射，但也暴露于病原體。這可能會導(dǎo)致累積損壞。該機(jī)制確保受影響的細(xì)胞得到有效處理。“如果突變導(dǎo)致 NLRP10 傳感器發(fā)生故障，這可能會導(dǎo)致稱為特應(yīng)性皮炎的慢性皮膚炎癥，”Tomasz Próchnicki 博士解釋說，他在 Latz 的研究小組進(jìn)行了博士學(xué)位實(shí)驗(yàn)的重要部分。

該傳感器也存在于腸壁和心臟中

在腸壁細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了大量的 NLRP10。這些人還經(jīng)常接觸病原體和潛在的有害物質(zhì)?？梢詸z測到傳感器的另一個器官是心臟：它特別依賴于功能良好的能量供應(yīng)。這可能使得快速殺死和替換線粒體缺陷細(xì)胞變得尤為重要。

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