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凋亡细胞降解是组织发育的必需过程,清除障碍可引发各种疾病,比如炎症或者自身免疫紊乱等。自噬常与凋亡同时发生,但其在凋亡中的功能还不清楚。在这里,我们在线虫Q神经前体细胞世系中结合荧光活体成像技术和遗传方法研究凋亡。我们观察到自噬基因atg-18或者epg-5缺失的突变体动物中,凋亡的Q细胞不能被正常降解。时序成像结果揭示,凋亡细胞正常被吞噬细胞内吞,但对吞噬小体成熟起关键作用的小GTPase RAB-5,未能有效被招募,导致其下游RAB-7的招募及最终吞噬溶酶体的形成与野生型相比显著滞后。此外,得力于三色荧光实时追踪系统,我们记录下EPG-5,ATG-18与LGG-1在吞噬小体形成,成熟和最终与溶酶体融合等过程被招募和发挥功能的顺序关系。综上,在第一部分中,我们的结果说明,自噬基因在吞噬细胞中相继发挥功能,促进凋亡细胞的清除。
细胞死亡基因(cell death gene,ced)家族对细胞凋亡及很多其他生物学事件具重要意义,但它们非凋亡功能目前所知还比较有限。中间体(midbody)是细胞分裂中的重要结构,负责两个子细胞间的最终分割。人们对中间体在后生动物细胞分裂后的命运去向一直不是很清楚。我们利用活体成像分析的技术观察到,线虫Q细胞世系分裂产生的中间体在完成最终分割后被释放到胞外空间,随后被降解凋亡Q子细胞的吞噬细胞内吞并清除。我们进一步研究还发现,中问体的降解在凋亡细胞吞噬突变体里无法被执行。同时我们在中间体外表面上检测到外翻的磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS),一种凋亡残体可以被吞噬细胞识别的吞噬信号;且封闭该信号导致中间体讲解过程的延迟。综上,在第二部分中,我们的结果揭示了细胞死亡基因一种新功能靶标:介导细胞分裂后中问体的胞吞和降解。