物理科技生物学-PHYICA

当剪林あゆ美隧道纳米管的结构挑战细胞的概念时

纳米技术 2021-10-31 23:57:54

巴斯德研究所 纳米管连接的细胞

学分:(三)巴斯德研究所 细胞之间的交流很像人类

这使得器官能够同步工作,从而使它们能够执行一系列不同寻常的任务

一种这样的通信方式是通过隧道纳米管

在《自然通讯》上发表的一篇文章中,由齐亚拉·祖佐洛领导的巴斯德研究所的研究人员使用先进的成像技术研究了这些纳米管的结构,并报告说,研究结果挑战了细胞的概念

顾名思义,肿瘤坏死因子是连接两个或多个细胞的微小隧道,允许在它们之间运输多种类型的货物,包括离子、病毒和整个细胞器

同一团队先前的研究发现,肿瘤坏死因子与阿尔茨海默病和帕金森病中致病淀粉样蛋白的细胞间扩散有关

这导致研究人员提出,它们是神经退行性疾病在大脑中传播的主要途径,因此代表了阻止这些不可治愈疾病发展的新治疗目标

肿瘤坏死因子似乎在癌症对治疗的耐药性中也起着重要作用

但由于科学家对肿瘤坏死因子及其与丝状体等其他细胞突起的联系或区别知之甚少,他们决定继续深入研究这些微小的管状连接

细胞单位的教条受到质疑 因此,需要更好地理解这些微小的管状连接,因为肿瘤坏死因子可能对人类健康和疾病有巨大的影响

由于这些结构的脆弱和短暂性,解决这个问题非常困难,因为这些结构在传统的显微技术中无法存活

为了克服这些障碍,研究人员结合了各种最先进的电子显微镜方法,并在低于冰点的温度下对肿瘤坏死因子进行成像

使用这种成像策略,他们能够非常详细地破译肿瘤坏死因子的结构

具体来说,他们表明,大多数隧道结——以前被认为是单个连接——实际上是由多个更小的单个隧道纳米管组成的

他们的图像还显示了连接碳纳米管的细线的存在,这有助于增加它们的机械稳定性

他们通过使用延时成像来显示细胞器的运输,从而证明了离子转运体的功能

最后,研究人员使用一种被称为纤维扫描电子显微镜的显微镜来产生具有足够分辨率的三维图像,以清楚地识别两端开放的肿瘤坏死因子,从而在两个细胞之间建立连续性

“这一发现挑战了细胞作为个体单位的教条,表明细胞可以向邻居开放,并在没有膜屏障的情况下交换物质,”奇亚拉·祖佐洛解释说

小区间通信解码中的新闻步骤 通过应用一种成像工作流程,改进并避免了以前用于研究肿瘤坏死因子相关肿瘤解剖的现有工具的局限性,研究人员提供了肿瘤坏死因子相关肿瘤的第一个结构描述

重要的是,他们证明了这些新的细胞器具有确定的结构,与已知的细胞突起非常不同

Zurzolo说:“对结构的描述有助于理解它们形成的机制,并能更好地理解它们在两个相连细胞的胞质溶胶之间直接传递物质的功能。”

此外,这种保留了这些精细结构的策略将有助于研究肿瘤坏死因子在其他生理和病理条件下的作用 这项工作是理解细胞间通过肿瘤坏死因子传递信息的重要一步,为研究肿瘤坏死因子的生理功能及其在包括病毒、细菌和错误折叠蛋白在内的病原体传播中的作用奠定了基础

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