首都医科大学附属北京儿童医院李巍教授团队《ATVB》揭示线粒体参与Weible-Palade小体生物发生的机制

科研进展 | 2024-01-16 | 浏览次数:171
来源地址:http://news.ccmu.edu.cn/syyw_12977/0ec70bbfeb344055b667df167494ef73.htm

近日,首都医科大学附属北京儿童医院李巍教授团队在《ArteriosclerThrombVasc Biol》上发表题为“Physical Contacts Between Mitochondria and WPBs Participate in WPB Maturation”的研究成果。该研究首次证实线粒体与Weible-Palade小体(WPB)存在紧密接触,扰乱线粒体功能会影响WPB的形态;并且发现Rab3b参与了线粒体与WPB的相互作用,缺乏Rab3b会使线粒体与WPB的互作减少,从而阻碍WPB的生物发生、成熟以及分泌。该研究首次揭示细胞器互作在WPB生物发生过程中的重要作用,为WPB生物发生机制提供了全新的理解。首都医科大学附属北京儿童医院马静副研究员和郝振华副研究员为共同第一作者,郝振华副研究员、中科院自动化研究所杨戈研究员、李巍教授(末位通讯)为共同通讯作者。

Weible-Palade小体(WPB)是一种血管内皮细胞中特异的溶酶体相关细胞器(lysosome-related organelle, LRO),内部储存许多生物活性因子,在血管内皮受到刺激时,WPB可以迅速向血液中释放其内容物,参与凝血、炎症、血栓形成、血管生成等多种生理过程。WPB正确的生物发生过程是其生理功能得以实现的基础。但是,目前对于WPB这一细胞器复杂的生物发生过程的理解仍很欠缺。

线粒体是一种高度动态的细胞器,它不断重塑结构,并通过膜接触与其他细胞器相互作用。已经证明,线粒体与多种细胞器有相互作用,例如内质网、溶酶体和黑色素小体等,这种相互作用与细胞器生物发生和稳态等有关。

近年来,李巍教授课题组围绕WPB的生物发生机制进行了一系列的研究。该研究通过冷冻替代电镜以及活细胞成像的方法,观测到人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中线粒体与WPB之间的紧密接触,并证明破坏线粒体功能导致WPB生物发生障碍。课题组通过与中科院自动化所杨戈研究员团队合作,开发了识别线粒体与WPB互作位点的新算法,从而对线粒体与WPB互作的一系列参数进行了描述和定量。进一步研究发现,定位于WPB膜上的一种小GTP酶Rab3b,在线粒体与WPB的接触位点处富集,并且敲降Rab3b会导致线粒体与WPB之间的互作减少,进而影响WPBs的生物发生、成熟及内容物vWF多聚体的分泌。该研究说明线粒体与WPB的互作在WPBs生物发生过程中发挥重要作用,为WPB生物发生的机制提供了全新的机制,也加深对细胞器互作的生理功能和病理机制的认识。

图 线粒体与WPB之间的互作参与WPB的生物发生

该研究得到了国家自然科学基金(32293204、91854110、31830054、91954201、31971289)等项目资助。

李巍,研究员,教授,博士生导师。首都医科大学附属北京儿童医院副院长。先后入选中国科学院“百人计划”、国家杰出青年科学基金、国家人事部新世纪百千万人才工程国家级人选,享受国务院政府特殊津贴。先后主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划(课题负责人)、973项目(课题负责人)等。主要研究方向为遗传性罕见病的基因精准诊断及致病机制研究。以第一或通讯作者在《Nature Genetics》《Blood》《Nat Commun》《Elife》《J Cell Biol》《Autophagy》等期刊发表论文130余篇,被引用8680余次。主编或副主编专著6部,参编英文专著1部。获得国家发明专利4项,软件著作权5项。

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