Fig
1:共聚焦显微镜和CLEM揭示了HEK细胞中Httex1 72Q内含物的环状结构
本研究中使用的Httex1抗体的表位图谱
转染后48 h在HEK细胞中形成的Httex1 72Q内含物的共聚焦成像
所有的Ht抗体对包涵体的外周表现出很强的免疫反应性
细胞核用DAPI复染，肌动蛋白用阴茎蛋白复染
白色箭头表示F-肌动蛋白与Httex1内含物的环状结构共定位
比例尺= 20微米和10微米
Httex1 72Q内含物的c、d CLEM
转染后48 h在HEK细胞中形成的Httex1 72Q内含物的共聚焦成像
选择的区域(白色正方形)由EM (d)检查
正交投影
镨
)，比例尺= 5微米
白色箭头表示膜碎片和小泡的存在
二进制图像(插图)显示了Httex1 72Q内含物的核和壳的超微结构
比例尺= 500纳米
e Httex 1 72Q内含物的代表性电磁图像
右侧面板显示了更高的放大率(白色正方形)
虚线界定了包含的集合和核心
内化的膜结构和线粒体分别用橙色和绿色箭头表示
比例尺= 1微米和500纳米
Httex1 72Q细胞内含物和周围细胞器的3D模型(俯视图)
Httex1包涵体(IB)壳用紫色表示，核用青色表示
内质网膜显示为绿色，内含物内膜结构显示为白色，细胞核显示为蓝色，线粒体显示为黄色，堆积的内质网池显示为红色箭头
比例尺= 2微米
转染后48 h在HEK细胞中形成的Httex1 39Q包涵体的代表性电镜图像
白色方块表示放大倍数较高时右侧面板中显示的区域
虚线界定了内含物
比例尺= 1微米和500纳米
Httex1 39Q IB的3D模型显示为紫色，被线粒体包围(黄色)，内质网结构(绿色)，堆叠的内质网池(红色箭头)，内含物内膜结构显示为白色，细胞核显示为蓝色
比例尺= 2微米
信用:DOI: 10
1038/s 1467-021-26684-z 亨廷顿氏病是一种逐渐衰弱的脑部疾病，会导致无法控制的运动、心理问题和认知丧失
亨廷顿舞蹈症是由编码亨廷顿蛋白的基因突变引起的，亨廷顿蛋白通常在保持脑细胞健康和活跃方面发挥重要作用
但是这种突变给亨廷顿蛋白带来了异常长的谷氨酰胺氨基酸尾巴，导致亨廷顿蛋白聚集在神经元内部，最终杀死它们
亨廷顿蛋白的这些聚集体或包涵体已经成为许多研究工作的主题，试图找到一种理解和治疗亨廷顿氏病的方法
然而，缺少的是对内含物超微结构的深入分析——这个术语描述了超出传统显微镜观察能力的结构水平
往深处看 利用先进的显微镜技术和蛋白质组学，由EPFL的Hilal Lashuel领导的科学家们与生物电子显微镜设备合作，现在已经成功地进行了第一项研究，该研究对亨廷顿舞蹈病病理形成模型中亨廷顿蛋白包涵体的超微结构及其组成提出了质疑
这项工作发表在《自然通讯》上
研究人员使用了一种被称为相关光电子显微镜(CLEM)的先进技术，可以识别不同细胞区室(细胞质或细胞核)中的内含物，并研究它们在培养神经元内部的结构和组织特征
CLEM基本上结合了电子显微镜和荧光显微镜
第一个提供高分辨率的信息，一直到纳米尺度，而荧光显微镜可以(字面上)突出感兴趣的区域
研究人员还使用了电子断层扫描，这使得他们能够观察到这些内含物中的单个聚集体
该研究的第一作者内森·里盖特说:“我们希望不仅仅是描绘这些内含物是如何形成的详细画面。”
“这就是为什么我们扩展了我们的研究，以了解这些内含物是如何形成的，它们如何影响它们的亚细胞环境，它们附近细胞器的功能，以及最终神经元的生存能力
" 不同的聚集机制 研究发现，亨廷顿蛋白在神经元胞质和细胞核中的聚集和内含物的形成是通过不同的机制发生的，导致不同的生化和超微结构特性
这意味着这两种类型的内含物也可能通过不同的方式产生毒性，这意味着治疗必须采用不同的策略来解决它们的形成、成熟和毒性
该研究还表明，寻找改变包涵体生长及其与其他蛋白质和细胞器相互作用的方法是减缓亨廷顿氏病进展的有效、替代或补充策略，尤其是在疾病发作后
这是因为这一过程导致功能性蛋白质的螯合，并破坏细胞中重要细胞器如线粒体的功能
作者指出:“……我们认为靶向包涵体生长和成熟是一种可行的治疗策略
" 荧光标签 “我们的发现也告诫不要使用大的荧光蛋白标签来开发HD的疾病模型，并筛选改变亨廷顿蛋白聚集和包涵体形成的药物，”Lashuel说
“这对亨廷顿氏病和其他神经退行性疾病具有重要意义，在这些疾病中，荧光蛋白的融合通常用于研究蛋白质聚集的机制和药物发现
" “我们的工作为亨廷顿蛋白内含物的组成和超微结构开辟了新的见解，”他总结道
“它们促进了我们对亨廷顿蛋白聚集机制的理解，但也为我们计划进行的治疗干预指明了新的方向
"
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