溶酶体胞内释放对小胶质细胞迁移的影响及其机制研究

In traditional concepts, cytosolic translocation of lysosomal enzymes triggers apoptosis associated cell death. However, recent studies found that cytosolic translocation of lysosomal enzymes participates in cell motility rather than cell survival. microglia are important immune cell in central nervous system. Similar with other fast-moving cells, microglia have rich lysosome like vesicles and high cell motility. To clarify the correlation of cytosolic translocation of lysosomal enzymes and fast cell movement, we plan to establish in vivo and in vitro microglial fast-moving model and AO assay to detect lysosome integrity in ATP-induced microglial fast migration. Using rHsp70 to enhence lysosome integrity, the role of enzyme cytosolic translocation will be studied in migrating microglia. To understand the mechanism, we will apply GST-pull down, LC-MS/MS and bioinformatic assays to explore key molecules and signaling pathways involved in the cytosolic translocation of lysosomal enzymes. Our study will illuminate the role of cytosolic translocation of lysosomal enzymes in microglial fast migration, and provide new targets for immunotherapy of nervous system diseases.

传统观点认为，溶酶体胞内释放导致细胞自溶和凋亡。然而，近年研究和我们的前期实验发现，一些快速运动细胞迁移的同时，伴随溶酶体胞内释放现象。这种溶酶体胞内释放不仅不影响细胞生存，还可能参与调控细胞运动。为阐明溶酶体胞内释放在细胞快速迁移中的确切作用，本项目将针对脑内的快速运动细胞——小胶质细胞的迁移特性与其溶酶体胞内释放之间的关系进行解析：我们计划建立小胶质细胞快速迁移模型，对溶酶体在细胞快速迁移过程中的胞内释放情况进行检测；同时，通过干预溶酶体膜通透性，明确溶酶体胞内释放对小胶质细胞快速迁移的调节作用；此外，应用分子生物学、蛋白组学和生物信息学手段，尝试解析涉及的重要分子和相关通路。通过本项目的研究，将阐明溶酶体胞内释放在小胶质细胞快速迁移过程中的作用及其机制，并有望为神经系统的免疫治疗提供新的基础理论依据和治疗靶点。

传统观点认为，溶酶体胞内释放将导致细胞自溶和凋亡。然而，近年研究和我们的前期实验发现，快速运动细胞发生迁移同时可能同时伴随溶酶体胞内释放的现象。这种溶酶体胞内释放不仅不影响细胞生存，还可能参与调节细胞运动。为阐明溶酶体胞内释放在细胞快速迁移中的确切作用，本项目针对脑内快速运动细胞小胶质细胞的运动特性与其溶酶体胞内释放之间的关系进行解析。通过在小胶质细胞快速迁移模型中对溶酶体胞内释放进行监测，我们发现溶酶体通过释放未成熟蛋白酶调控细胞骨架重排过程，进而影响细胞迁移。降低溶酶体膜通透性或下调蛋白酶表达，均可有效抑制小胶质细胞在ATP信号诱导下的快速迁移。该过程可能与P2Y12-PI3K-Akt通路激活相关。本项目的研究阐明了溶酶体胞内释放在小胶质细胞快速迁移过程中的调节作用及其分子机制，有望为神经系统的免疫治疗提供基础理论依据和治疗靶点。