英国伦敦国王学院等揭示能量缺乏选择性挤压拥挤上皮细胞机制

关键词：

来源：

Nature

来源地址：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09514-w

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2025-09-10

摘要：

2025年9月10日，来自英国伦敦国王学院、美国犹他大学及西班牙庞培法布拉大学等多个机构的Saranne J. Mitchell、Carlos Pardo-Pastor、Anastassia Tchoumakova、Thomas A. Zangle和Jody Rosenblatt研究团队在《Nature》上发表题为《Energy deficiency selects crowded live epithelial cells for extrusion》的研究论文。该研究揭示了上皮细胞在拥挤环境中通过能量状态被选择进行挤压（extrusion）的机制： crowding通过上皮钠通道（ENaC）引发钠离子内流，导致细胞去极化；能量充足（ATP水平高）的细胞能通过Na⁺/K⁺ ATP酶恢复膜电位，而能量不足的细胞无法复极，进而激活电压门控钾通道（Kv1.1/Kv1.2）和氯通道（SWELL1），引起水分流失和细胞收缩（称为HES），若收缩超过17%则触发Piezo1介导的活细胞挤压；该过程不依赖钙信号或细胞质量，而是通过膜电位和ATP水平筛选出“弱势”细胞，维持上皮稳态，并在小鼠肺外植体中验证了这一机制；研究还发现高渗处理可模拟该过程诱导挤压，而多种离子通道抑制剂可阻断挤压；该机制揭示了能量状态作为细胞淘汰的新标准，对理解上皮代谢疾病、癌症及通道病相关上皮功能障碍具有重要意义。