细胞如何使用垃圾袋运输废物进行回收
研究结果可能对了解与年龄相关的疾病具有重要意义。
Sanford Burnham Prebys 的科学家们对自噬的复杂性有了更深入的了解，自噬是细胞降解和回收细胞成分的过程。发表在《当代生物学》上的研究结果描述了细胞中的“垃圾袋”——称为自噬体——如何被标记以将它们的运动引导到处理废物的细胞“回收工厂”。该研究为了解自噬与年龄相关疾病（如癌症和神经系统疾病）之间的关系开辟了新途径。
“我们的最新研究确定了一种关键的自噬体成分（称为 LCB3 的蛋白质）的化学修饰（磷酸盐相关标签）如何帮助引导自噬体在细胞内向正确方向运输，”Malene Hansen 博士说， Sanford Burnham Prebys 教授和该研究的高级作者。“我们之前报道过，在自噬体表面发现的 LCB3 需要被标记以使自噬有效发挥作用。现在我们对标记是如何发生的以及它对自噬体运动的重要性有了更好的理解。”
除了他们自己的实验室研究外，Hansen 实验室还与圣地亚哥斯克里普斯研究所 Sandra Encalada 博士实验室的同事合作，他们是神经元细胞成分运输领域的领导者。这些研究表明，阻断 LC3B 蛋白的化学修饰会破坏自噬体向细胞回收植物的有效运输。
Malene Hansen 博士和 Jose Luis Nieto-Torres 博士 来源：桑福德伯纳姆普雷比斯
相关产品推荐: 金相显微镜
“在牢房中运输废物就像在高速公路上移动垃圾车，”汉森实验室的博士后、该研究的第一作者 Jose Luis Nieto-Torres 博士说。“与我们的合作者一起，我们研究了神经细胞中的过程，因为它们又长又平，这有助于我们观察运输的方向性，这是通过自噬回收废物的关键方面。
“我们清楚地看到，如果 LC3B 的磷酸盐标记受到阻碍，自噬体或装满废物的垃圾袋就无法朝着溶酶体的方向移动——细胞的回收工厂。这可能对细胞的健康非常有害。这有点类似于如果垃圾车没有捡起你的垃圾会发生什么——你的垃圾可能会堆积，散落在附近，对健康造成危害。”
下一步，研究人员想弄清楚哪些废物被选中进行回收，以及细胞如何确定何时开始移动废物。
“我实验室的研究工作集中在衰老和自噬之间的关系上，”汉森总结道。“基于这一发现，我们有了一个新的、潜在的切入点来调节细胞中的循环活动，这可能与了解衰老细胞中已知的自噬功能减弱有关。这些见解最终可能会导致新的药物靶点来对抗与年龄相关的疾病，以及评估自噬‘健康’的潜在诊断标志物，这是未来的一个重要目标。”
一类新药成功靶向治疗难治性前列腺癌并延长患者生命。该疗法直接向肿瘤细胞提供 β 辐射，患者耐受性良好，并且比标准护理更能让他们存活，发现一项 3 期试验将在欧洲泌尿外科协会大会 EAU21 上提交。
参考文献：Jose L. Nieto-Torres、Sean-Luc Shanahan、Romain Chassefeyre、Tai Chaiamarit、Sviatlana Zaretski、Sara Landeras-Bueno、Adriaan Verhelle、Sandra E. Encalada 和 Malene 的“LC3B 磷酸化调节 FYCO1 结合和自噬体的定向转运”汉森，2021 年 6 月 18 日，当代生物学。
DOI: 10.1016/j.cub.2021.05.052
其他研究作者包括 Sanford Burnham Prebys 的 Sean-Luc Shanahan 和 Sviatlana Zaretski；Scripps Research 的 Romain Chassefeyre、Tai Chaiamarit、Sara Landeras-Bueno、Adriaan Verhelle 和 Sandra E. Encalada。
这项研究得到了 Jose L. Nieto-Torres 基金会 Ramon Areces 博士后奖学金和通往独立的美国国立卫生研究院 (NIH) 赠款 (K99AG062774) 的 K99/R00 途径的资助；Romain Chassefeyre 得到了 George E. Hewitt 医学研究基金会的支持；Tai Chaiamarit 获得了泰国皇家政府科技人才发展和促进项目奖学金的支持。这项工作还得到了 Sandra E. Encalada 的赠款：NIH R01 AG049483 赠款；格伦医学研究基金会格伦衰老生物学机制研究奖；劳伦斯·埃里森基金会颁发的老年新学者奖；百特家庭基金会；以及 NIH R01 GM117466 资助的 Malene Hansen。