研讨职员发觉细胞怎样正在高盐浓度下存活

为了生存，细胞一定不停地顺应四周的情况。情况中渗入渗出物质(如盐)含量的忽然增添，会导致细胞失水和紧缩。几秒钟后，它们就启动了一种机制，使它们可以或许规复最初的水量，幸免去世亡。

Image of a cell "ruptured" by a fire-polished micropipette. Credit: UPF - IRB Barcelona

生物医学研究所(IRB巴塞罗那)的波萨斯博士和德纳达尔博士以及庞培法布拉大学(UPF)的Valverde博士在多伦多大学(加拿大)的莫法特博士的向导下，研究了一种名为LRRC8A的基因在细胞抗渗入渗出休克本领方面的焦点作用。

这个基因编码是一种卵白质，这种卵白质在细胞膜上形成通道，而且许可氯离子脱离牢房。“利用人类上皮细胞模子，以及其他人类和老鼠的细胞，我们已经可以或许证明这一点。通道在细胞袒露于高浓度的氯化钠后不久就会打开。De Nadal博士解说说，他和Francesc Posas博士一路向导了IRB巴塞罗那的细胞信号试验室。分子机制这就导致了云云敏捷地开放。氯通道磷酸盐，这意味着一个磷酸盐基团被添加到一个特定的氨基酸在其序列，从而激活通道。

“这是一个非常庞大的项目，我们花了许多年才看到灼烁，”UPF分子生理学试验室的卖力人Miguel ngel Valverde博士解说说。他增补说：“我们还展示了激活和去除氯离子对启动体积规复历程和细胞随时间存活是何等紧张。”

利用一种只染活细胞的紫染料使研究职员可以或许观看到，当这种氯离子通道的活性被某种化合物阻断时，细胞去世亡增添了约莫50%。

穿越时间答复老题目的路程

在90年月，种种地标科学论文细胞体积调治是指细胞通过调治体积来生存的历程。众所周知，在盐胁迫下卖力体积规复的卵白质必要较低的细胞内浓度才气被激活，但在这种倒霉条件下怎样产生这种情形尚不清晰。通过这一发觉，作者答复了几年前研究职员提出的一个题目：氯化物是怎样从细胞中排挤来启动整个历程的？

用论文的重要合著者塞尔玛·塞拉(Selma Serra)博士的话说：“如今我们有了这个题目的答案。正是LRRC 8A通道低落了细胞中的氯化物程度。到现在为止，我们已经很好地了解了这个通道在细胞顺应低盐情况中所饰演的脚色。最大的挑衅是怎样找到同样的氯通道在相反的机制中是至关紧张的。在项目开始时，彷佛违背了任何一种科学规律，即用来紧缩细胞的通道也会膨胀它们。”

使用活细胞的电生理和荧光显微镜技能来确定细胞内的氯化物程度，研究职员已经证明白LRRC8A氯化物通道参加了对高盐刺激的反响。

一项庞大的技能和观点挑衅

在分子程度上研究这一历程对参加该项目标团队提出了相称大的挑衅。由于在体内举行研究黑白常庞大的。细胞当它们履历渗入渗出休克和紧缩时。作者说：“想象一下，你看到的是一颗多汁的葡萄，忽然它看起来像葡萄干，这让我们的事变变得非常庞大。”

另一个重要影响身分是，在这些应力条件下，激活氯离子通道的机制与文献中所形貌的非常差别。这篇文章的重要作者，PredraStojakovic说，“发觉应对压力的信号通路，MAP激酶，我们在试验室里研究了几个月的卵白质，是激活这个通道的直接缘故原由，这是一个很大的惊喜”。MAP激酶是一组信号卵白，将磷酸基团添加到其他卵白质中，从而激活或灭活它们。使用分子技能，作者在整个通道的卵白质中查找这些激酶卵白的靶序列。“我们已确定氯通道这导致在MAP激酶通道的操纵下激活，以应对压力，“博士生Stojakovic说。

将来影响

Posas博士解说说：“这项新的研究为研究细胞顺应和生存盐胁迫开发了新的大概性。身材的某些器官，好比肾脏，每每袒露在高盐浓度的情况中，这大概威胁到它们的生存。相识在这些条件下操纵生存的分子是什么，对付相识某些导致盐的体积规复的病理非常有效。”

别的，发觉这一通道在这些细胞调治历程中的作用是高度相干的很多疾病涉及的卵白质调治的LRRC8A。这在某些情形下大概很紧张，如某些范例的动脉高压或脑缺血。

更多资料：Selma A. Serra el al., "LRRC8A-containing chloride channel is crucial for cell volume recovery and survival under hypertonic conditions," PNAS (2021). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2025013118