上皮细胞之间的通信对正常肾功能至关重要

时间：2021-06-12 11:52:18 来源：

没有内置的GPS，细胞会失去方向。正常的肾细胞（左）彼此相邻排列，而缺乏plexin B2受体的肾细胞向内倾斜，最终彼此重叠并阻塞了肾小管。

研究人员发现了有助于细胞精确定位的分子，从而使肾脏能够正常运作。

为了使肾脏正常工作，必须根据指定的蓝图精确排列数百万个细胞。巴特瑙海姆市马克斯·普朗克心脏和肺部研究所的科学家和马尔堡（Philipps-ÜniversitätMarburg）现在发现，肾细胞会向接受切除术的邻近细胞发送信号，以组织急性肾衰竭后肾脏的修复。这些发现可能在将来有助于改善受损器官的再生。

肾脏不断从血液中过滤废物和有毒物质，然后通过尿液将其从体内清除。过滤发生在许多细管中，这些细管称为小管，其内表面被上皮细胞覆盖。类似于船板，肾小管中的上皮细胞必须精确排列，以使肾脏正常运作。

重症监护患者经常患有肾功能衰竭，其间一些上皮细胞死亡。通过从周围区域中存活下来的上皮细胞闭合形成的间隙，这些上皮细胞形成新的细胞。但是，至关重要的是将新单元精确地定位在正确的位置。如果不是这种情况，垂体细胞可能会阻塞肾小管的孔洞并损害肾脏的功能。

上皮细胞的空间排列是由纺锤体的方向决定的。纺锤体是一束蛋白质丝，这些蛋白丝将染色体拉向细胞的相反两极，并在新细胞之间平均分配它们。由Bad Nauheim的Max Planck心脏和肺部研究所和Marburg药理学研究所的Thomas Worzfeld领导的研究小组现在研究了在细胞切割过程中如何控制纺锤体设备的方向。

为此，来自巴特瑙海姆（Bad Nauheim）和马尔堡（Marburg）的科学家发现，相邻的上皮细胞在信号分子的帮助下相互通讯。这样，它们会影响主轴设备的方向并控制新单元的空间布置。就像GPS系统一样，有一些天线可以接收信号。丛蛋白B2受体承担了这一功能，丛蛋白B2受体从邻近细胞接收位置信号。 Worzfeld解释说。

定位信号本身由一组称为信号量的信号分子组成。通过基因操作，沃兹菲尔德小组（Worzfeld's Group）关闭了小鼠中的信号量蛋白。结果，上皮细胞不再正确地排列自己并阻塞了小管。“我们在缺乏plexin B2受体（即触角）的小鼠中观察到了相同的现象，” Worzfeld说。

在这两种情况下，受损的肾脏均无法再生，并且仍然功能受损。“在这项研究中，我们发现了plexin B2受体及其结合伴侣semaphorins的先前未知的功能，” Worzfeld解释说。它涉及肾脏衰竭后肾脏愈合的基本机制。如今，科学家们希望调查plexin B2和信号量是否在其他生物体的修复以及癌症等疾病中也起着作用。

出版物：夏晶晶等，“上皮形态素和信号蛋白的信号传导控制上皮形态发生和修复过程中的有丝分裂纺锤方向”，《发育细胞》，2015年； doi：10.1016 / j.devcel.2015.02.001

图像：MPI用于心肺研究

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