再生医学中的TNF-α和TNFR信号：探索新视角

找药助理

1018次浏览发布时间：2024-07-31 14:32:05

　　在再生医学领域，肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及其受体TNFR一直是研究的重点。这些分子不仅在调节细胞存活和死亡方面起着至关重要的作用，还与多种疾病密切相关，如肥胖症、炎症性肠病和各种癌症。最近，巴塞罗那大学生物学院和生物医学研究所(IBUB)的Florenci Serras教授领导的一项研究，为理解TNF-α和TNFR在生物组织再生中的分子机制开辟了新视角。这项研究发表在《欧洲分子生物学组织杂志》上，并吸引了广泛关注。

　　TNF-α和TNFR的双重功能

　　TNF-α是一种细胞活性调节蛋白，通过两种不同的TNFR受体发挥功能。在应对生物组织损伤时，这两种受体表现出完全相反的作用：一种受体(Grnd)增强细胞存活和再生，而另一种受体(Wgn)则促进细胞死亡。这一发现通过果蝇模型研究得出，揭示了TNF-α和TNFR在细胞存亡调控中的复杂性。

　　果蝇模型的优势

　　果蝇模型因其遗传简单性和易于操控的特性成为研究人类疾病的重要工具。哺乳动物基因组中包含19种TNF分子和29种TNFR受体，而果蝇仅有一种TNF分子(Eiger，Egr)和两种TNFR受体(Grnd和Wgn)。这种简化模型使研究人员能够详细研究TNF-α/TNFR信号通路的调控和功能。

　　相反功能的受体机制

　　尽管TNF-α和TNFR受体与多种急性和慢性疾病相关，但它们如何调节细胞死亡、存活和增殖等相反的细胞过程仍不完全清楚。该研究由博士生José Esteban-Collado的博士论文答辩提供支持，揭示了TNFR Grnd和Wgn的不同且相反的功能机制。具体而言，Grnd受体通过TRAF2-dTAK1-JNK信号通路促进细胞凋亡，而Wgn受体则通过TRAF1-Ask1-p38信号通路促进细胞存活和再生。

　　受体的信号传导路径

　　研究表明，Grnd受体需要TNF-α Egr结合才能激活，而Wgn受体则不需要配体相互作用即可被激活。这表明，每个TNFR通过不同的信号传导路径实现各自的功能，Grnd受体主要通过促进细胞凋亡来消除受损细胞，而Wgn受体则通过增强细胞存活和再生来维持组织健康。

　　细胞间的信号传导

　　当细胞受损或死亡时，它们通过释放活性氧(ROS)与健康细胞进行通信。这些ROS被健康细胞吸收后，驱动受损组织的再生过程。在病理或组织损伤情况下，受损组织会产生TNF-α Egr，并与膜上的Grnd结合，触发细胞凋亡。同时，受损细胞释放的ROS信号会激活健康细胞中的Wgn受体，启动促进组织存活和再生的信号通路。

　　ROS在再生过程中的作用

　　研究结果支持了这样的模型：受损组织释放的ROS可以激活健康周围细胞中的Wgn依赖性信号，从而促进组织再生。研究人员使用一种优雅的二进制系统，在组织特异性域中操纵基因，进一步确定了TNFR Wgn在激活p38激酶中的重要作用。在健康细胞中，p38激酶负责启动整个组织修复的遗传机制。

　　研究的应用前景

　　这一研究不仅揭示了TNF-α和TNFR信号通路在细胞存亡和再生中的重要机制，还为再生医学提供了新的治疗策略。未来，科学家们可以设计TNFR受体激动剂和拮抗剂分子，以刺激严重烧伤或受炎症性肠病和某些癌症影响的患者的上皮组织再生。

　　结论

　　再生医学中的TNF-α和TNFR信号通路研究为理解细胞存亡和再生机制提供了新的视角。通过果蝇模型，研究人员揭示了TNF-α和TNFR受体在调节细胞凋亡和再生中的相反功能，这一发现将为未来的疾病治疗和再生医学研究提供宝贵的参考。随着研究的深入，科学家们有望开发出更有效的治疗方法，帮助患者恢复健康，提升生活质量。

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