我院张惠敏教授课题组在《Autophagy》发表研究论文

作者:2022/03/22 10:26


2022321日,苏州大学生物医学研究院张惠敏教授课题组在《自噬(Autophagy)》杂志(2020 IF:16.016)发表题为"Bidirectional regulation of structural damage on autophagy in the C. elegans epidermis"的研究论文,该研究利用秀丽线虫模式生物揭示了表皮结构损伤双向调节细胞内自噬过程的分子机制。

上皮组织构成了我们大多数器官的物理屏障,并不断面临物理损伤和各种结构损伤的挑战。然而,上皮细胞机械损伤或支撑结构的破坏是否以及如何影响受损细胞本身的自噬过程仍不完全清楚。虽然已有研究表明上皮细胞内多种类型的机械支撑结构参与调节自噬过程,但是这些研究相对比较零散,且大多是在体外培养的细胞中进行的。目前仍缺乏在活体内对上皮细胞应对结构损伤的自噬调节机制及其生理意义的全面系统的分析。

该团队利用线虫表皮上皮细胞层作为研究模型,发现机械损伤引起的结构破坏在单个表皮细胞内产生了对自噬的近端抑制和远端促进的效应。通过逐个破坏不同的机械支撑结构,研究者们发现底部细胞外基质或相邻的肌肉细胞的损伤激活了表皮细胞中的自噬反应。相反,表皮细胞的顶部结构破坏可抑制由不同应激因素引起的自噬激活。机制研究表明,底部结构损伤对表皮自噬的促进作用是由于机械张力信号的减弱,而顶部结构损伤抑制自噬的作用则主要通过激活钙离子信号来实现。此外,她们还发现表皮自噬水平的增加对机体应对结构损伤不是有利的而是有害的。根据以上发现,研究人员推测受损的表皮细胞可能通过释放抑制自噬的信号来尽量减轻结构破坏诱发的自噬水平上调造成的伤害。而机械损伤对单个上皮细胞自噬的最终影响可能取决于被破坏的结构的类型、位置和损伤程度。该研究可帮助我们更深入地了解细胞的结构以及机械特性调节自噬的普遍规律,并为各种与自噬或上皮细胞结构损伤相关的疾病的病理机制提供基础的理论支持。

秀丽线虫表皮结构破坏双向调节自噬的机制模式图


苏州大学生物医学研究院张惠敏教授为本论文的通讯作者,傅容博士为本文排名第一作者,蒋晓婉博士为本文共同第一作者,本研究还得到了中科院生物物理所的张宏教授,王晓晨教授以及云南大学的杨崇林教授团队的技术支持。本研究受中国国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、教育部长江学者与创新团队发展计划和江苏省高校优势学科建设工程资助。