Cells in the body have to move around in order to do their jobs. During development, for instance, cells are distributed to create and grow tissue. And in the event of an immune response, different cells are shuttled around. While this process, known as c
体内的细胞必须四处移动才能完成它们的工作。例如,在发育过程中,细胞被分布以创建和生长组织。在免疫反应的情况下,不同的细胞会穿梭其中。虽然这一过程被称为细胞迁移,对健康至关重要,但它也可能出错并导致疾病,包括慢性炎症、纤维化疾病和癌症转移
因此,了解更多关于细胞如何迁移以及涉及哪些分子的信息,可以确定治疗细胞迁移受阻的疾病的靶点
在最近发表在《细胞报告》杂志上的一项新研究中,耶鲁大学的研究人员发现,mRNA或信使RNA在细胞迁移中起着重要作用,这一职责也极大地扩展了科学家对mRNA在体内作用的理解
这一新发现集中在细胞的“脚”上,即连接细胞与环境并允许它们“行走”的小分子束
耶鲁大学医学院(YSM)副研究科学家、该研究的共同主要作者Liana Boraas说:“我们对适当的成分如何与细胞脚部相互作用感兴趣。”。“细胞的脚是如何获得正确的成分的——比如正确的‘袜子’或‘鞋子’——它们需要适当地移动?”这些袜子和鞋子是由蛋白质制成的,到目前为止,研究人员已经了解到mRNA被运输到脚上并帮助产生这些蛋白质。但事实证明,mRNAs不仅有助于制造脚。新的发现表明,它们是脚的一个组成部分,是袜子和鞋子本身的一部分
在这项研究中,研究人员首先在脚部寻找mRNAs,也被称为局灶性粘连。之前的研究已经确定了少数定位在局灶性粘连周围的mRNAs。但是Boraas和她的同事们研究了两种不同的细胞类型,在细胞的局灶性粘连处发现了100到200种mRNAs
YSM内科副教授、该研究的共同资深作者Stefania Nicoli说:“虽然mRNAs通常以其在产生蛋白质中的作用而闻名,但我们发现这组mRNAs是‘暂停’的,根本不产生蛋白质。”这些mRNAs不是产生蛋白质,而是在局灶性粘连处与一种名为G3BP1的蛋白质结合。两者的相遇似乎是细胞正常迁移所必需的
Boraas说:“当我们去除G3BP1时,细胞也没有迁移。”。“改变募集到局灶性粘连的mRNA也改变了细胞的迁移方式。”细胞迁移的一个方面——细胞速度——在很大程度上是由细胞脚部的大小决定的。研究人员发现,mRNA-G3BP1复合物主要通过其维持粘着斑(足)蛋白流动的能力影响细胞迁移,进而影响粘着斑大小
“这一发现表明,mRNA在蛋白质生产中具有超出其通常作用的隐藏功能,”Nicoli说。“这一发现可能会开辟一个全新的研究领域,研究细胞如何工作和移动——这些过程在健康和疾病中至关重要。”研究人员现在正在研究这些发现是否可以用来调节细胞迁移,也许可以在细胞发生故障时进行纠正。虽然目前mRNA的临床应用主要针对其蛋白质编码功能,但揭示其其他作用可能为未来旨在纠正和/或预防疾病的基于RNA的疗法铺平道路
Boraas说:“通过以局部方式引入不同类型的mRNA,我们可以根据特定情况下的需要促进或抑制细胞迁移。”