迁移体的生物学功能研究进展

迁移体是一种最新发现的由迁移细胞所产生的一类细胞器,是指在细胞迁移过程中尾部形成的收缩丝的尖端或分叉处产生的具有膜性结构囊泡,该产生过程称为“迁移性胞吐”。这些囊泡最终会释放到细胞外空间或被周围细胞所摄取,介导细胞质内容物的释放和细胞间通讯,且已证实其对胚胎发育过程中的器官形成至关重要。本文综述了迁移体的发现、形成机制、生物学功能、潜在临床应用及其与外泌体的异同等方面的研究进展,为迁移体的生理和病理功能研究提供理论基础。

细胞的“新细胞器”——迁移体

迁移体(migrasome)是俞立教授于2015年报道的新细胞器。迁移体是细胞迁移过程中尾部产生的收缩丝的尖端或交叉点产生出的膜性细胞器。细胞产生迁移体的过程称为迁移性胞吐(migracytosis),介导细胞内物质的释放和细胞间远距离通讯,在斑马鱼胚胎发育及器官形成中具有重要作用。本篇综述总结了目前有关迁移体的研究进展,包括早期迁移体的发现过程,TSPAN4和胆固醇形成的宏结构域,整合素(integrin)与细胞外基质的相互作用以及特异性是迁移体发生的核心分子机制、迁移体研究的第一个活体动物模型以及迁移体具有和潜在的生理意义、血清中迁移体的研究。本篇综述还归纳了当前建立的迁移体研究方法和工具,包括迁移体纯化的方法、迁移体的鉴定方法、迁移体的分子标志物、迁移体的染料标记方法和抑制迁移体发生的小分子抑制剂等相关研究进展,为迁移体领域的研究奠定工具基础和树立标准。本综述还对迁移体这个新兴领域中的重要问题和研究方向进行展望,期待更多其他领域的科学家投入迁移体领域的研究中。

迁移体的生物学功能

迁移体是细胞迁移过程中产生的新型膜性细胞器。细胞迁移时,细胞尾端会产生收缩丝,随后在收缩丝末端或节点处会长出直径为0.5~3.0μm的囊泡结构,该囊泡结构即为迁移体。通过迁移体释放细胞内含物的过程被称为迁移性胞吐。迁移体内富含细胞因子等各类信号分子,存在受损线粒体,并可携带细胞内的蛋白质和核酸。迁移体在多种生命过程中发挥关键作用,可通过携带趋化因子定位至特定空间形成区域信号中心,进而调控胚胎器官形态发生;可携带mRNA等通过吞噬作用在不同细胞间进行物质传递;可吸纳受损线粒体将其排出到细胞外,进而维持细胞稳态。近十年来,研究者系统解析了迁移体在不同生物学过程中的功能,并开发和建立了一系列迁移体研究的工具和方法。该文总结了过去十年里研究者发现的迁移体在信号传递、细胞稳态维持和物质传输方面的功能研究进展,以及现有的迁移体研究工具和方法,为深入理解迁移体和进一步拓展迁移体相关研究提供了参考。