编辑:解开细胞和细胞外基质的生理学:生物化学和生物物理特性的技术
Renata凯利达·帕尔马
Juan Jose Uriarte
切尔西m .裕度- 1Facultad De Ciencias De la祝您健康德Manresa Vic-Universitat中央大学的德加泰罗尼亚(UVic-UCC),西班牙巴塞罗那
- 2人类运动和康复医学院研究生项目,福音的Goias-UniEVANGELICA大学Anapolis,巴西
- 3大学医学院生理学系,肯塔基州,美国肯塔基州列克星敦市
- 4生物工程学系,科罗拉多大学丹佛|安舒茨,极光,美国公司
- 5科罗拉多大学儿科学系安舒茨医学校园极光,美国公司
- 6肺科学分工和危重病医学,医学,科罗拉多大学安舒茨医学校园极光,美国公司
动态、互惠的细胞和细胞外微环境之间的相互作用体现在体内平衡的生理状态或疾病。细胞外基质(ECM)是一种超分子组装结构蛋白、糖蛋白、蛋白聚糖、葡糖氨基葡聚糖,和相关的分子,包括生长因子、基质金属蛋白酶(MMPs),和MMP-inhibitors (Schuppan et al ., 1994;博斯曼Stamenkovic, 2003)。Cell-matrix沟通主要通过receptor-ligand发生交互,常常导致信号转导,这修改细胞表型和功能。相反,细胞能够不仅使用力量改造细胞外微环境,而且也可以分泌新的蛋白质改变其组成(Wakatsuki Elson, 2002)。复杂cell-matrix交互是丰富了细胞外囊泡ECM -和cytoskeletal-signaling分子货物(Manou et al ., 2019)。理解的分子机制、生物物理信号和cell-matrix信号驱动细胞表型和ECM重塑的变化将使研究人员能够更好的在体内平衡模型和理解生理学和疾病(贝利et al ., 2018)。这个主题突出start-of-the-art技术描述细胞分泌蛋白质,转导调节如何入侵上皮细胞表型,以及细胞外囊泡或液影响细胞行为。
诺贝尔奖化学,2022被授予卡罗琳贝尔托齐、夏普和Morten Meldal类化合物的发明和进步,一种化学反应不迅速发生不良的副产品(化学,2022)。灵感来自贝尔托齐博士及其同事的开创性工作,莫雷et al。采用双正交的化学反应来测量细胞蛋白的半衰期在文章题为“SPAAC脉冲追踪:小说点击Chemistry-Based方法来确定细胞蛋白的半衰期。”这种新方法使人员测量新合成蛋白质的半衰期使用非放射性标记和检测方法。简单地说,新合成的蛋白质首先标记(脉冲)L-azidohomoalanine(哈哈),蛋氨酸模拟含有叠氮化反应组,可以有选择地无损纳入新合成的蛋白质。细胞被收集在指定的时间,细胞溶解在追逐媒体,和感兴趣的蛋白质免疫沉淀反应。AHA-labeled蛋白质cyclooctyne下加上紧张,如dibenzocyclooctyne (DBCO)耦合到一个荧光或生物素探针,在strain-promoted alkyne-azide环加成作用(SPACC)反应。这些蛋白质被解决在sds - page凝胶。研究人员可以使用这个新技术通过测量荧光蛋白半衰期在sds - page凝胶或后转移到膜使用生物素探针。结果表明这种新的化合物的效用在哺乳动物和酵母细胞的技术。这一技术有可能延长我们理解细胞如何有助于形成和细胞外微环境的改造。
细胞不断感知和响应机械力和物理性质的周围的ECM [19]。机械动态力量可以影响肿瘤恶化,建议的论文题为“转导应变调节入侵新改变的上皮细胞表型”。Chagnon-Lessard和同事捏造一个微观流体拉伸设备动态延伸应用于上皮细胞和量化结果细胞入侵。他们得出的结论是,机械力(拉伸)诱导上皮细胞通过增加突出形成的新的机械配置,减少顶端挤压,可能受Rho-ROCK通路。本研究证明了应用机械动态部队的重要性在体外癌症细胞的研究。
细胞外囊泡(EVs)包含三个主要的亚型,被它们的大小和产地:液(最小的,发布的与质膜融合多泡体),微泡(由萌芽从质膜分泌)和凋亡机构(来源于细胞破裂)(范尼尔et al ., 2018)。骨髓间充质基质细胞(bmsc)电动汽车转移到预防组织或器官损伤。在研究“人类骨髓间充质基质细胞衍生细胞外囊泡促进退化髓核细胞的增殖和细胞外基质的合成通过SOX4 / Wnt /β-Catenin轴”,作者证明了hBMSC-EVs提升退化(DNPCs)髓核细胞增殖和ECM合成,mir - 129 - 5 - p到DNPCs目标SOX4和抑制Wnt /β-Catenin通路的激活。这项工作打开新的治疗椎间盘变性的可能性。
液是一种特殊亚型的细胞外囊泡周围磷脂双分子层组成的货物,可能包括蛋白质、小分子、核酸和/或其他代谢物。这些30 - 150 nm直径使者被释放到细胞外基质细胞和已被证明调节受体细胞的行为。在手稿题为“液静脉血栓栓塞”的监管作用,你们et al。回顾液的生理生化特征和关注他们的潜在临床应用。液的作用生物标志物和治疗向量血栓栓塞的贡献尤为突出。这里的研究综述表明,外来体货物可能会影响凝血,细胞间的相互作用,激活血栓形成的信号通路级联。作者总结说,挑战这个领域的研究人员更好地定义规范外来体参与病理生理学机制。
总之,收集的文章发表在本研究课题拆解新细胞生理学方面的受与细胞外基质相互作用的影响。这些手稿描述细胞分泌基质蛋白,探讨转导调节上皮细胞癌症入侵,和描述的方法细胞外囊泡或液影响细胞行为。继续研究理解生物化学和生物物理ECM提供的线索,以及如何cell-matrix交互驱动表型的变化,将使研究人员能够更好的模型和理解人体组织内稳态和疾病。
作者的贡献
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引用
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关键词:细胞外基质(ECM)、生理学、细胞生物学、表征和生物活动,cell-matrix交互
引用:Da帕尔马RK、Uriarte JJ和裕度厘米(2023)编辑:解开细胞和细胞外基质的生理学:生物化学和生物物理特性的技术。前面。杂志。13:1123223。doi: 10.3389 / fphys.2022.1123223
收到:2022年12月13日;接受:2022年12月15日;
发表:2023年1月04。
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