脅迫條件下動物細胞內穩態調節機制獲揭示

2020-08-29 朱漢斌

華南農業大學、嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室鄧詣群教授、文繼開教授研究團隊揭示了細胞在真菌毒素、細菌脂多糖等脅迫條件下通過PKR/ SPHK1信號通路交互調控細胞凋亡與存活，從而維持細胞穩態的關鍵作用機理。相關研究8月15日在線發表於《細胞死亡及分化》。

細胞的淨生長率和淨死亡率之間存在平衡，這種生理內穩態會隨著各種脅迫因子刺激而發生改變。PKR通過自磷酸化激活介導的細胞死亡或凋亡，是細胞在脅迫條件下的核心上遊反應。當外界脅迫（如嘔吐毒素和細菌脂多糖）達到一定閾值，SPHK1能夠響應多種外源刺激而被磷酸化，激活S1P合成，通過S1P的「inside-out」調控軸介導細胞存活效應。

該研究證明SPHK1是PKR底物，這種PKR介導的SPHK1磷酸化進一步激活了S1P/S1PR1/MAPKs/IKKα生存信號。更重要的是，激活的SPHK1作為負調控因子直接結合PKR的激酶結構域，抑制PKR的自磷酸化，拮抗PKR介導內質網應激IRE1α/XBP1(s)/CHOP的凋亡信號，從而重新定義真菌毒素暴露等脅迫條件下細胞的命運。

該研究揭示的負反饋通路對於理解細胞構建新的內環境平衡具有重要意義，不僅有助於加深對PKR和SPHK1激酶功能和細胞生物學功能的理解，同時也完善了細胞應激性響應真菌毒素等脅迫因素的理論基礎。

該研究得到了國家自然科學基金—廣東聯合基金重點項目、廣東省自然科學基金團隊項目和國家重點研發計劃課題的支持。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41418-020-00608-8

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