BMP信号影响黑腹果蝇浆细胞的吞噬功能

【目的】探究骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)信号对黑腹果蝇Drosophila melanogaster浆细胞吞噬功能的影响。【方法】利用黑腹果蝇UAS-Gal4系统,特异性地在浆细胞中敲低BMP信号基因Dpp,Gbb,Tkv,Put,Med,Wit,Sax,Mad,Dad,Sal,Brk和Omb;向黑腹果蝇3龄幼虫和成虫中注射荧光标记的无致病性的微球(FluoSphere Microspheres)以及pHrodo标记的的革兰氏阴性细菌大肠杆菌Escherichia coli(pHrodo-Escherichia coli)和革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus(pHrodo-Staphylococcus aureus)后计算吞噬指数,分析浆细胞的吞噬能力。【结果】与对照组Cg>w1118相比,在黑腹果蝇3龄幼虫浆细胞中敲低Dpp,Gbb,Tkv,Wit,Dad,Brk和Omb后,浆细胞对FluoSphere Microspheres的吞噬指数显著下降;敲低Dpp,Gbb,Tkv,Wit,Dad和Brk后破坏了浆细胞吞噬pHrodo-Escherichia coli的能力,敲低Gbb后,浆细胞吞噬pHrodo-Staphylococcus aureus的能力明显下降;此外还发现,在成虫中敲低Gbb和Dad后,总的浆细胞吞噬能力明显下降,敲低Put后,总的浆细胞吞噬能力上升。【结论】在黑腹果蝇幼虫中,Dpp,Gbb,Tkv,Wit,Dad,Brk和Omb正调控浆细胞吞噬功能,其中Dpp,Gbb,Tkv,Wit,Dad和Brk促进浆细胞吞噬革兰氏阴性细菌,Gbb促进浆细胞吞噬革兰氏阳性细菌。在黑腹果蝇成虫中,Gbb和Dad有助于总浆细胞的吞噬功能,Put负调控浆细胞的吞噬功能。

溶酶体酸化可增强吞噬性星形胶质细胞的消化功能

低效的溶酶体降解是多种脑部疾病发展的中心环节,但其具体机制及参与的细胞种类仍不清楚。既往研究显示,星形胶质细胞大量吞噬死亡的细胞,但将这些吞噬的物质储存在细胞内而不是进行降解。本研究对星形胶质细胞降解消化功能减弱的原因进行研究,并探索增强星形胶质细胞降解消化功能的方法。结果显示,长期存在于吞噬泡周围的肌动环阻碍了溶酶体的吞噬溶解作用。此外,Rab27a蛋白可以通过Nox2减少溶酶体的酸化,而星形胶质细胞高表达Rab27a蛋白,阻碍抗原呈递。本研究还发现,Nox2与星形胶质细胞摄取的物质共定位,且表达主要组织相容性复合体II,提示这可能影响星形胶质细胞内的抗原呈递。使用酸化纳米粒子对星形胶质细胞溶酶体进行长时间的酸化处理,能增加星形胶质细胞对所摄取物质和死亡细胞的消化。但随着酸化时间的延长,星形胶质细胞的消化能力再次回复到较低水平,提示随着酸化作用的增强,细胞的对抗酸化的通路也相应增强了。