專(zhuān) 輯 講 述 · 上
損傷應(yīng)激、修復(fù)和再生中的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)
Subcellular Structures in Wound Response, Repair and Regeneration
從包含亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的細(xì)胞反應(yīng)和變化到組織的修復(fù)和再生，當(dāng)前的領(lǐng)先技術(shù)有哪些？更重要的是，要想在領(lǐng)域內(nèi)獲得重大進(jìn)展，研究人員所面臨的挑戰(zhàn)有哪些？為解答這些疑問(wèn)，Cell Regeneration 推出了“損傷應(yīng)激、修復(fù)和再生中的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)”專(zhuān)輯，由中科院生物物理所王曉晨研究員、胡俊杰研究員，華中科技大學(xué)史岸冰教授，和浙江大學(xué)徐素宏研究員共同主持。
本專(zhuān)輯共收錄研究文章1篇、方法論2篇和綜述文章7篇，將分為上、下兩期為大家一一講述。所有文章均已上線，歡迎下載閱讀！
————— ◆ 組稿專(zhuān)家 ◆ —————
王曉晨
博士，研究員，博士生導(dǎo)師；中科院生物物理所，生物大分子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，研究組長(zhǎng)。主要研究方向包括：(1)凋亡細(xì)胞清除的分子機(jī)制；(2)溶酶體功能調(diào)控、動(dòng)態(tài)變化及穩(wěn)態(tài)維持的調(diào)控機(jī)制。
胡俊杰
博士，研究員，博士生導(dǎo)師；中科院生物物理所，生物大分子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，研究組長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)室主要采用細(xì)胞生物學(xué)，生物化學(xué)及結(jié)構(gòu)生物學(xué)等多種方法深入研究?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)塑形和重裝的分子機(jī)制，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)與功能的關(guān)聯(lián)，以及與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能相關(guān)的疾病。
史岸冰
華中科技大學(xué)二級(jí)教授。主要研究方向包括細(xì)胞內(nèi)膜運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制和細(xì)胞器互作機(jī)制。
徐素宏
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究員，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)閾p傷修復(fù)和再生，利用經(jīng)典的遺傳學(xué)模型秀麗線蟲(chóng)為研究體系，在細(xì)胞膜的損傷感應(yīng)和損傷修復(fù)做出了原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。
————— ◆ 專(zhuān)輯稿件 ◆ —————
研究文章
Cilia regeneration requires an RNA splicing factor from the ciliary base
纖毛是絕大多數(shù)真核細(xì)胞表面延伸出來(lái)的一種細(xì)胞器，由細(xì)胞膜包被微管而形成，執(zhí)行細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、感知外部環(huán)境和信號(hào)傳遞等功能。已有研究表明，一些非纖毛蛋白對(duì)于纖毛的形成和功能至關(guān)重要。然而，這類(lèi)蛋白對(duì)纖毛再生作用的研究卻較為匱乏。本研究發(fā)現(xiàn)定位于成熟纖毛基部的RNA剪接因子PRP-8有助于纖毛的形成和再生。
DOI：https://doi.org/10.1186/s13619-022-00130-x
推文鏈接：纖毛再生依賴(lài)于纖毛基部的RNA剪接因子PRP-8/PRPF8通訊作者：
歐光朔，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。關(guān)注細(xì)胞生物學(xué)和神經(jīng)發(fā)育相關(guān)領(lǐng)域。以模式動(dòng)物和哺乳類(lèi)細(xì)胞為對(duì)象，綜合運(yùn)用超分辨活體成像、冷凍和常溫電鏡技術(shù)、條件性基因編輯和生化分析等方法，研究細(xì)胞骨架和信號(hào)分子調(diào)控不對(duì)稱(chēng)細(xì)胞分裂、定向細(xì)胞遷移、以及纖毛發(fā)生的機(jī)理。
方法論 01
A mouse model of vitiligo based on endogenous auto-reactive CD8+ T cell targeting skin melanocyte
白癜風(fēng)是一種較為常見(jiàn)的皮膚自身免疫病，其關(guān)鍵特征是自體識(shí)別性CD8+ T細(xì)胞攻擊導(dǎo)致的黑色素細(xì)胞死亡，進(jìn)而出現(xiàn)表皮白斑，病程較長(zhǎng)的病人會(huì)出現(xiàn)毛發(fā)脫色現(xiàn)象。白癜風(fēng)的發(fā)病誘因多樣，機(jī)制不清，治療較為困難。而一個(gè)好的白癜風(fēng)動(dòng)物模型有助于進(jìn)一步探究白癜風(fēng)疾病的致病和病理進(jìn)程的機(jī)制，找到新的治療靶點(diǎn)，以開(kāi)發(fā)出更加高效、便捷的新型治療方法。文章報(bào)道了一種白癜風(fēng)小鼠模型的建立方法，即在C57 BL/6背景小鼠中接種B16F10黑色素瘤細(xì)胞，接種的同時(shí)殺除Treg細(xì)胞，因黑色素瘤細(xì)胞和黑色素細(xì)胞存在共享抗原，這一操作激活了小鼠內(nèi)源性的自體識(shí)別性CD8+殺傷性T細(xì)胞，從而殺傷表皮黑色素細(xì)胞，導(dǎo)致白癜風(fēng)的發(fā)生。同時(shí)，文章介紹了如何使用流式細(xì)胞術(shù)及wholemount染色方法從細(xì)胞水平分析白癜風(fēng)的發(fā)生和進(jìn)展。此外，因成纖維細(xì)胞在白癜風(fēng)疾病進(jìn)展中的重要作用，文章也描述了一種體內(nèi)shRNA介導(dǎo)的成纖維細(xì)胞特異性敲低方法。
DOI：https://doi.org/10.1186/s13619-022-00132-9
推文鏈接：一種激活內(nèi)源殺傷性CD8+ T細(xì)胞的白癜風(fēng)小鼠模型的建立方法通訊作者：
陳婷，主要從事組織再生調(diào)控與疾病發(fā)生機(jī)制的研究，重點(diǎn)研究皮膚微環(huán)境在組織再生過(guò)程中調(diào)控干細(xì)胞命運(yùn)決定的生物學(xué)功能和分子機(jī)理，以及闡明遺傳性或獲得性皮膚疾病的致病機(jī)制，為疾病治療提供新的方向。
方法論 02
Microfluidic devices as model platforms of CNS injury-ischemia to study axonal regeneration by regulating mitochondrial transport and bioenergetic metabolism
線粒體是神經(jīng)元細(xì)胞能量的主要來(lái)源，并且軸突線粒體的穩(wěn)態(tài)對(duì)于維持神經(jīng)元軸突的能量代謝與功能至關(guān)重要。在成熟的中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元中，軸突一旦受到急性損傷，軸突線粒體的功能與運(yùn)輸都會(huì)出現(xiàn)異常，最終可能導(dǎo)致軸突退化以及再生失敗。受限于研究方法，在動(dòng)物模型中很難對(duì)損傷后軸突中的線粒體動(dòng)態(tài)以及能量代謝變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察。本研究主要通過(guò)結(jié)合微流控芯片裝置與活細(xì)胞動(dòng)態(tài)觀察技術(shù)，為研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后軸突內(nèi)線粒體運(yùn)輸、能量代謝、蛋白質(zhì)合成等細(xì)胞生物學(xué)事件提供了新的研究方法。
DOI：https://doi.org/10.1186/s13619-022-00138-3
推文鏈接：微流控芯片與活細(xì)胞成像在神經(jīng)元軸突損傷機(jī)制研究中的應(yīng)用通訊作者：
盛祖杭（Zu-Hang Sheng）, Senior Investigator, Chief of Synaptic Functions Section, NINDS, NIH.
更多實(shí)驗(yàn)室資訊請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：https://research.ninds.nih.gov/sheng-lab
綜述文章 01
Mitochondrial fragmentation and ROS signaling in wound response and repair
線粒體是細(xì)胞代謝和信號(hào)傳遞網(wǎng)絡(luò)的中樞，其形態(tài)高度動(dòng)態(tài)變化，不斷融合和分裂。線粒體片段化會(huì)加速活性氧產(chǎn)生、細(xì)胞凋亡以及誘發(fā)線粒體自噬，嚴(yán)重干擾細(xì)胞的正常功能。文章主要闡述了細(xì)胞損傷如何誘導(dǎo)線粒體形態(tài)和活性氧信號(hào)的變化，以及這些變化如何反過(guò)來(lái)調(diào)控細(xì)胞損傷應(yīng)激和修復(fù)。
DOI：https://doi.org/10.1186/s13619-022-00141-8
推文鏈接：損傷應(yīng)激和修復(fù)中的線粒體片段化和ROS信號(hào)通訊作者：
徐素宏，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究員，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)閾p傷修復(fù)和再生，利用經(jīng)典的遺傳學(xué)模型秀麗線蟲(chóng)為研究體系，在細(xì)胞膜的損傷感應(yīng)和損傷修復(fù)做出了原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。
綜述文章 02
WOX11: the founder of plant organ regeneration
植物再生是指植物體對(duì)受損結(jié)構(gòu)自我修復(fù)或替代的過(guò)程，是植物適應(yīng)自然環(huán)境的重要能力。器官?gòu)念^再生是一種重要的再生形式，可以讓離體或受傷的植物器官再生出不定根或不定芽。器官?gòu)念^再生可以在自然條件下發(fā)生，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的外源激素配比間接發(fā)生。多項(xiàng)研究表明WOX11是參與器官?gòu)念^發(fā)生過(guò)程中生長(zhǎng)素響應(yīng)和細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子基因。文章回顧了器官?gòu)念^再生分子機(jī)制研究的最新進(jìn)展，著重闡述了WOX11在模式植物擬南芥中的分子功能，總結(jié)了它的一些重要功能，并討論了WOX家族的進(jìn)化歷程。
DOI：https://doi.org/10.1186/s13619-022-00140-9
推文鏈接：WOX11：植物器官再生的創(chuàng)始因子通訊作者：
徐麟，中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員，長(zhǎng)期從事植物干細(xì)胞和再生領(lǐng)域的研究。
（未完待續(xù)）
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原標(biāo)題：《【前沿進(jìn)展】Cell Regen專(zhuān)輯講述 | 損傷應(yīng)激、修復(fù)和再生中的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)（上）》
