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上皮屏障是由两种不同的系统组合形成的

日本冈崎 - 上皮细胞是作为保护我们的身体免受外部环境影响的细胞片。上皮屏障对于维持我们的身体稳态至关重要,其破坏与各种疾病有关,包括特应性皮炎和炎症性肠病。为了维持上皮屏障,重要的是完全密封细胞之间的空间以限制物质穿过上皮片的运动 - 这是紧密连接实现的任务。

以前的研究已经确定了claudins是紧密连接的关键组成部分。然而,包括JAM-A在内的其他分子的作用相对不清楚。在这项研究中,研究人员利用基因组编辑系统地敲除claudins,并成功地首次产生缺乏claudins的上皮细胞。

在研究这些细胞时,研究人员发现,密蛋白形成了对抗包括离子在内的小分子的屏障。令他们惊讶的是,失去claudins并没有导致两个相邻细胞的分离;相反,两个膜彼此紧密连接,并且仍然保持对较大分子如蛋白质的屏障。

“我们对结果感到困惑,因为claudins被认为对上皮屏障至关重要”,第一作者Tetsuhisa Otani说。“然而,当我们注意到JAM-A在缺乏claudins的细胞连接处更多地积累时,我们开始认为JAM-A可能会维持对大分子的屏障”,他说。

为了测试这个想法,研究人员进一步从claudin缺陷细胞中去除了JAM-A。实际上,JAM-A的去除导致两个相邻细胞之间的空间扩大,并且导致对大分子的屏障的破坏。

该研究的主要科学家Mikio Furuse说:“这项研究表明,上皮屏障是由两种不同的系统组合而成的:对紧密蛋白制成的小分子的紧密屏障,以及对JAM-A制造的大分子的粗糙屏障。这对紧密连接和上皮屏障的教科书观点提出了挑战,并可能影响我们对上皮屏障问题的许多疾病的理解“。

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