JEV | 陆军军医大学马秦雨等团队研究揭示从溶酶体降解到分泌自噬的转变引发癌症前列腺骨源性骨转移

学术   2024-11-08 15:41   广东  


iNature

对自噬相关物质降解和非常规分泌的鉴定为将自噬与多种生理过程和疾病条件联系起来的重大突破铺平了道路。然而,协调这两条途径的机制仍然难以捉摸。

2024年11月5日,陆军军医大学马秦雨罗飞共同通讯Journal of Extracellular Vesicles 在线发表题为A switch from lysosomal degradation to secretory autophagy initiates osteogenic bone metastasis in prostate cancer的研究论文,该研究结果揭示了肿瘤调节的PTP1B在自噬体命运决定中的意义,并提出了LC3+EV在塑造骨转移生态位中的作用。

研究证明了从溶酶体降解到分泌性自噬途径的转变是由蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B,由PTPN1编码)控制的。PTP1B对合成鞣素17(STX17)的两个酪氨酸残基的去磷酸化减少了自噬体-溶酶体融合,同时将细胞切换到分泌性自噬途径。PTP1B过表达和肿瘤衍生的细胞外囊泡(EV)都可以激活成骨细胞中的分泌自噬途径。此外,证明通过分泌自噬途径产生的成骨细胞LC3+EVs是癌症中肿瘤相关骨重塑的主要贡献者。肿瘤源性EV分泌的减少或成骨细胞PTP1B的基因消融可以挽救异常的骨重塑和病变,突出了LC3+EV与骨转移生态位形成之间的相关性。

自噬体在自噬过程中起着至关重要的作用,它们通过运输和与酸化的溶酶体隔室融合形成自溶体,自溶体是一种特殊的细胞器,有助于有效的货物降解和维持细胞内蛋白质的稳定。细胞内囊泡之间的特异性膜融合通常由SNARE复合物协调。SNARE复合物由自噬体定位的Q-SNARE STX17、SNAP29和溶酶体定位的R-SNARE VAMP8组成,被确定为负责自噬体-溶酶体融合过程的核心机制。此外,最近的研究表明,R-SNARE蛋白YKT6参与了自噬体和溶酶体之间的融合过程。

尽管自噬通常被认为是一种溶酶体降解过程,但遗传学证据表明,自噬途径成分(ATGs)也控制着炎性细胞因子的释放、细胞外囊泡(EV)的产生、病原体的细胞外释放、溶菌酶、分泌性溶酶体和缺乏N端信号序列的蛋白质的非常规分泌。统称为“分泌性自噬”,这些过程涉及自噬体将其内容物释放到细胞外空间,而不与溶酶体融合,在正常情况下和疾病期间都会发生。最近的研究表明,分泌性自噬依赖于LC3结合机制来控制特定蛋白质选择性加载到EV中,并作为一种替代途径来维持细胞内蛋白质稳定,以应对溶酶体降解的抑制。然而,目前对分泌性自噬的理解仍然有限。首先,分泌性自噬途径的激活要求及其与溶酶体降解的关系尚不清楚。其次,分泌性自噬途径对细胞本身的影响及其产物对周围细胞的潜在生物学功能尚未得到很好的阐明。

总结肿瘤相关骨重塑核心原理(图源自Journal of Extracellular Vesicles

骨是癌症前列腺转移的主要部位。肿瘤生长导致骨微环境中骨形成和骨吸收之间的不平衡,导致骨转移性病变的发展,表现出成骨或溶骨表型。在骨转移壁龛中,肿瘤细胞与多种骨髓驻留细胞相互作用,包括成骨细胞和破骨细胞。之前研究观察到与诱导成骨表型的C4-2相比,从PC3释放的EV的货物组成存在明显差异,PC3诱导了溶骨性表型。在这一发现的基础上,进一步阐明了PC3-EV促进溶骨性表型的潜在机制。

研究阐述了由PTP1B-STX17轴介导的从溶酶体降解到分泌性自噬途径的转变。此外,通过分泌自噬途径研究了成骨细胞衍生的LC3+EVs与癌症骨转移生态位中成骨破坏之间的相关性。


参考消息:

https://isevjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jev2.70002

END

内容为【iNature】公众号原创,

转载请写明来源于【iNature】


微信加群


iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群(16个PI群及64个博士群),同时更具专业专门组建了相关专业群(植物,免疫,细胞,微生物,基因编辑,神经,化学,物理,心血管,肿瘤等群)。温馨提示:进群请备注一下(格式如学校+专业+姓名,如果是PI/教授,请注明是PI/教授,否则就直接默认为在读博士,谢谢)。可以先加小编微信号(love_iNature),或者是长按二维码,添加小编,之后再进相关的群,非诚勿扰。



投稿、合作、转载授权事宜

请联系微信ID:13701829856 或邮箱:iNature2020@163.com



觉得本文好看,请点这里!

iNature
专注前沿科学动态,传递科普信息。
 最新文章