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美国西北大学Navdeep S. Chandel等研究人员合作发现,线粒体综合应激反应控制肺上皮细胞的命运。
相关论文于2023年8月9日在线发表在《自然》杂志上。
研究人员表示,肺泡上皮1型(AT1)细胞是在血液和空气之间传递氧气和二氧化碳的必要细胞。肺泡上皮2型(AT2)细胞是部分确定的干细胞群,在出生后的肺泡发育过程中产生AT1细胞,并在甲型流感和SARS-CoV-2肺炎后进行修复。人们对肺上皮细胞命运的代谢调控知之甚少。
研究人员报告了小鼠妊娠期肺上皮细胞中线粒体电子传递链复合物I亚基Ndufs2的缺失会导致小鼠在出生后肺泡发育过程中死亡。受影响的小鼠显示出具有AT2和AT1细胞特征的肥大细胞,即过渡细胞。哺乳动物线粒体复合物I由45个亚基组成,可再生NAD+并泵送质子。酵母NADH脱氢酶(NDI1)蛋白可再生NAD+,但无质子泵作用,这种条件表达足以纠正肺泡发育异常并避免致死。
单细胞RNA测序显示,过渡细胞中富含综合应激反应(ISR)基因。施用ISR抑制剂或NAD+前体可减少上皮细胞中的ISR基因特征,并在线粒体复合体I功能缺失的情况下部分挽救致死率。值得注意的是,肺上皮细胞特异性线粒体电子传递链复合物II亚基Sdhd的缺失(该亚基可维持NAD+的再生)不会引发ISR的高度激活或致死。
这些发现突显了线粒体复合物I依赖于NAD+的再生在新生儿肺泡发育过程中通过防止病理性ISR诱导来指导细胞命运的意外需求。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06423-8
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