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科学家们发现了古老的“消炎”分子是如何使海绵和血管运动的
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年01月29日 来源:AAAS
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海绵没有肌肉和神经元,但它们能够做出协调的运动。海德堡欧洲分子生物学实验室(EMBL)的科学家们,以及来自海德堡大学和耶鲁大学的合作者,已经揭示了海绵运动的分子和进化基础。利用先进的分子技术,他们发现了一种古老的“松弛炎症”分子机制,可以驱动体内水渠的排空和塌陷。值得注意的是,同样的反应也会调节血管的收缩,这是血压的重要决定因素。这项工作表明,与之前的假设相反,海绵运动是由松弛而不是收缩驱动的,并强调了与脊椎动物血管系统的进化联系。
你知道海绵可以移动吗?虽然海绵不是水下杂技的冠军,但它们表现出协调的动作——尽管没有肌肉或神经元。EMBL海德堡大学的阿伦特小组与Savitski小组和Prevedel小组,以及海德堡大学和耶鲁大学的合作者合作,揭示了令人惊讶的事实,不仅揭示了海绵的运动,而且揭示了人类和其他动物血管的进化。
阿伦特集团的博士生、该研究的第一作者Fabian Ruperti说:“当我了解到海绵实际上会移动,而海绵运动的分子和细胞基础迄今为止在很大程度上是未知的时候,我很感兴趣。作为一名生物化学家,我很高兴能通过将功能蛋白质组学等新工具与非模式物种的世界相结合来解决这个问题。”
海绵的运动依赖于它们体内密集分支的水渠系统。当一些管道关闭,水被冲走时,海绵就会全身运动,到目前为止,人们一直认为这是由管道内壁细胞收缩引起的。新的研究结果表明,这种运动实际上更多地与水渠的放松和“紧缩”有关,类似于气球的紧缩。
为了更深入地研究海绵收缩的分子和细胞机制,科学家们使用了先进的显微镜、药理学、单细胞测序和几种新的蛋白质组学技术。他们发现,让海绵移动的是运河细胞内应力纤维的松弛,这反过来又由一种进化上古老的炎症样分子机制触发。值得注意的是,同样的机制也调节人类和其他脊椎动物的血管收缩,这是血压的一个重要决定因素。
研究小组组长Detlev Arendt说:“我们了解到,血管松弛和炎症等反应并不局限于我们,而是发生在我们非常遥远的表亲海绵身上。”“这些过程一定是在挑战的背景下进化的,这不仅与我们有关,而且与许多其他动物有关。”这意味着,我们只能在进化的背景下理解这些系统的结构和功能。”