英国埃克塞特大学的研究人员发现了配体-受体复合物通过专门的突起在细胞之间传输信号成分的复杂传输机制,挑战了仅基于受体表达的细胞反应性的传统理解。
在《自然》杂志上发表的论文“斑马鱼中活性 Wnt5b-Ror2 复合物的细胞介导的转运”中,该团队研究了胚胎中细胞通讯背后的机制,特别关注通过 Wnt-平面细胞极性的化学信号传导的作用斑马鱼的通路。
同一期杂志上发表的一份研究简报总结了张成廷及其同事的研究成果。
胚胎发育中的细胞通讯主要通过化学信号发生,其中信号产生细胞释放的配体与靶细胞上的受体相互作用。在斑马鱼胚胎中,Wnt5b与受体Ror2结合,触发Wnt-平面细胞极性(PCP)信号通路,调节组织极性和细胞迁移。
通过荧光标记,研究人员发现证据表明 Wnt5b 和 Ror2 在生产细胞中形成活性复合物,并通过细胞因子转移到邻近细胞。细胞丝是参与多种细胞功能的管状或管状泡状细胞丝状伪足结构。它们充当一种探针或运输走廊,延伸到细胞边缘之外与其他细胞相互作用。
细胞因子转运复合物维持其功能,激活接收细胞中的 Wnt-PCP 信号传导,即使它们缺乏功能性 Ror2 受体。这些发现挑战了仅基于受体表达的组织反应性的传统观点,引入了细胞因子介导的细胞间信号复合物转移作为一种新发现的细胞间通讯方法。
实验涉及缺乏 Ror1 或 Ror2 的斑马鱼以及双突变体,以了解这些受体的作用。发送细胞中的 Wnt5b-Ror2 蛋白信号传导影响细胞因子的形成,导致管泡结构更少但更长。
研究表明,通过细胞因子转运的 Wnt5b-Ror2 复合物在靶细胞中保持其活性,激活接收细胞的细胞间信号传导活性。细胞因子介导的信号蛋白传播影响斑马鱼早期发育阶段的收敛、延伸和基因表达。
在胚胎发生中寻找一种新的细胞间通讯机制可能对人类胚胎发生、产前发育和疾病状态、先天性残疾和癌细胞的细胞间通讯具有重大的临床意义。
需要进一步的研究来复制和验证这一非凡的发现。除了结果的复制之外,该研究还暗示了该研究实验重点框架之外的其他机制,例如用于摄取细胞素传递的蛋白质的分子信号传导方法或用于产生更长细胞素的催化剂。如果得到证实,还需要进行大量研究,了解这种以前未知的细胞信号共享能力对过去研究的潜在影响。