生物物理所揭示細胞自噬活性在生殖腺細胞凋亡中的作用

2020-12-01 中國科學院

  11月3日,中科院生物物理研究所張宏課題組在Autophagy雜誌在線發表題為Autophagy activity contributes to programmed cell death in Caenorhabditis elegans的論文。文中報導了細胞自噬活性在生殖腺細胞凋亡中的作用。

  細胞自噬是溶酶體介導的降解過程。這一過程作為一種細胞生存機制參與清除細胞內廢棄物並為細胞提供能量。在哺乳動物細胞以及果蠅發育過程中,細胞自噬也參與細胞的死亡過程。線蟲細胞自噬對於細胞凋亡的影響一直不清楚。在線蟲發育過程中,共有131個體細胞和大量的生殖腺細胞發生凋亡。在胚胎發育階段,自噬活性對於細胞凋亡的過程沒有影響,但在凋亡細胞的清除中發揮著重要作用。本研究報導了細胞自噬參與了生殖腺細胞的凋亡。研究發現,細胞自噬過程不影響生理狀態下生殖腺細胞凋亡的數量。但是在γ射線誘導的生殖腺細胞凋亡中,自噬途徑的阻斷會抑制凋亡過程的發生。在細胞凋亡部分缺失突變體ced-3中,自噬過程對生殖腺細胞凋亡和腹軸神經元細胞凋亡也有促進作用。這一研究對於多細胞生物發育過程中自噬和凋亡的關係提供了進一步的認識。

  張宏課題組的路群博士和北京生命科學研究所王曉晨課題組的王海彬博士為本文共同第一作者。張宏博士為本文通訊作者。該項研究得到「973」計劃(2013CB910100, 2011CB910100)的資助,張宏博士和王曉晨博士的研究還獲得HHMI國際青年科學家獎支持。

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  圖解: 自噬突變體在γ射線照射後產生較少的生殖腺凋亡細胞。A-B. γ射線照射後生殖腺凋亡細胞在DIC下的形態(白色箭頭所指為生殖腺凋亡細胞,比例尺為5微米)。C. 細胞自噬突變體120 Gγ射線照射恢復24小時後生殖腺凋亡細胞的數量(每一基因型至少統計20條蟲子,只統計一側生殖臂凋亡細胞的數量。數據分析運用學生檢驗t-test, * P<0.05, ** P<0.0001; P>0.05無明顯差異)。 

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