南京中医药大学科研动态 ——血影蛋白相关结构张力调控细胞焦亡机制研究

细胞焦亡（Pyroptosis）是以细胞膨胀、胞膜出泡和破损为特征的程序性细胞损伤现象，其细胞形态变化依赖于血影蛋白（spectrin）介导的膜骨架结构改变，这一变化同样密切联系于细胞内张力的改变及其对血影蛋白的牵拉力学作用。通过检测细胞焦亡过程中胞内骨架结构张力变化及其对血影蛋白的力学效应，能有效识别调控胞膜形状改变的力学调控机制，揭示细胞焦亡与胞内力学活动相关的分子机制，为临床相关抗肿瘤药物研发提供新的研究方向。
2018年4月20日，Antioxid Redox Sign期刊在线发表了南京中医药大学医学与生命科学学院郭军教授课题组完成的科研成果(doi: 10.1089/ars.2017.7366)。该研究创新性探索了亚细胞内骨架张力体系的矢量调控机制。亚细胞骨架张力牵拉受化学信号影响，并通过协调骨架张力的大小和方向来调节细胞形态改变。这一发现丰富了医药学研究，揭示了活细胞以力学活动为基础的生命奥秘。
文章中，研究人员发现：血影蛋白牵拉力受微丝和微管依赖张力的调控。微丝和微管张力通过动力分子活动，牵拉细胞膜调控细胞形态。其中，微管张力是诱导焦亡细胞膨胀和出泡的主要因素，而细胞焦亡诱导的血影蛋白牵拉张力增强，主要来源于微丝向内的力学作用，拮抗了细胞的膨胀。焦亡诱导的膜孔形成和非选择性离子通道开放，通过离子信号而不是渗透压改变控制了结构张力的改变，且微管张力的抑制能有效逆转细胞焦亡的发生。
该项研究由博士研究生陈婷婷等同学完成。全文链接：https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ars.2017.7366