Science：蛋白p53在上皮细胞迁移和组织修复中起着关键作用

2022年2月19日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自英国布里斯托大学的研究人员发现，蛋白p53在上皮细胞迁移和组织修复中起着关键作用。这些发现可以提高我们对细胞用来修复组织的过程的理解，并可用于确定潜在加快和改善伤口修复的干预措施。相关研究结果近期发表在Science期刊上，论文标题为“p53 directs leader cell behavior, migration, and clearance during epithelial repair”。

上皮组织保护身体外部皮肤和内部空腔，它们的自我修复的能力非常重要。众所周知，受伤的上皮组织能够自我修复，这要归功于剩余细胞集体开始迁移，以封闭伤口。称为领导细胞（leader cell）的特化迁移细胞产生于受损的上皮细胞，促进上皮细胞迁移。然而，目前还不清楚上皮细胞中的什么分子和信号使它们成为迁移的领导细胞，以及一些受伤的上皮细胞如何产生领导细胞的行为而另一些受伤的上皮细胞没有。

这项研究发现当上皮细胞遭受损伤时，这种损伤会激活一种分子程序，使受损的上皮细胞变成迁移性的领导细胞，从而使伤口能够迅速修复。同样的分子程序还确保这些高度迁移的领导细胞在伤口封闭时被移除，从而使组织恢复其正常的上皮组织结构。

通过使用一种简化的伤口模型，即在体外划伤上皮单层以使其遭受损伤，这些作者确定了使领导细胞出现的分子信号。

p53和p21诱导领导细胞行为并驱动它们在上皮细胞修复期间的迁移。图片来自Science, 2022, doi:10.1126/science.abl8876。

他们发现在遭受损伤后，上皮单层伤口边缘的上皮细胞上调表达了p53和p21，这表明伤口触发了这种迁移程序。一旦缺口被修复，领导细胞就会被它们的健康的上皮细胞邻居从群体中清除。受伤的上皮细胞能够导致伤口闭合，但随后被清除掉，以维持具有正常上皮形态的功能组织。

论文通讯作者、布里斯托大学细胞与分子医学学院高级研究员Eugenia Piddini说，“我们的发现提高了我们对细胞用于修复组织的机制的理解，并可能用于开发加快伤口愈合的系统。p53在上皮修复中起着两个关键作用。它启动领导细胞驱动的上皮闭合，一旦上皮被修复，p53会诱导领导细胞的清除。”

论文共同第一作者、布里斯托大学细胞与分子医学学院研究助理Giulia Pilia博士补充说，“集体迁移在其他领域也很重要，例如在癌症中，成群的癌细胞从原发肿瘤中一起移动，形成转移灶。了解我们在这种伤口模型中发现的相同蛋白是否在这种情况下起作用将是非常重要的，这样就可以对目前的治疗方法进行修改。”

这项研究的下一步将是测试在体外上皮组织中发现的机制是否也适用于体内。如果是这样的话，这些作者希望测试他们是否能在体内选择性地和安全地诱导领导细胞激活，以促进迁移和组织修复。这种关于领导细胞如何发挥作用的新发现的知识也可用于开发新的治疗方法，以帮助阻止转移性细胞的不必要的迁移。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Kasia Kozyrska et al. p53 directs leader cell behavior, migration and clearance during epithelial repair. Science, 2022, doi:10.1126/science.abl8876.