囊泡运输作为物质运输的重要途径之一,在真核细胞内和细胞外转运系统中无处不在,其通过形成运输囊泡使得运输物质在不同细胞区域间有序进行,在运输过程中,细胞骨架充当了运输的“马路”,确保囊泡运输高效有序进行;马达蛋白充当“脚”,提供了囊泡行走的动力。因此,在囊泡运输过程中,不管是微管或微丝提供的运输轨道,还是各种马达蛋白提供的运输动力,对于囊泡的运输都会产生至关重要的作用。此外,异常的囊泡运输也会导致多种疾病的发生,在疾病治疗方面展现出巨大的潜力。
近日,北京中医药大学李晓骄阳教授团队在Theranostics杂志上发表题为“Decoding the role of microtubules: a trafficking road for vesicle”的综述论文,系统总结了微管介导的囊泡运输的复杂过程及其介入疾病的机制。李晓骄阳教授为通讯作者,曲姣蓉老师和硕士研究生李佳楠为共同第一作者。
在综述中,作者对于细胞器间以及细胞间微管介导的囊泡运输作用机制进行系统总结(图1)。其次,关注微管动态不稳定性对于囊泡运输的影响,总结了包括微管自身特性、微管乙酰化、微管稳定性等在内的多个方面对于囊泡运输的干预(图2)。接着,聚焦马达蛋白对于囊泡运输动力学的影响,阐述驱动蛋白、动力蛋白和其它蛋白对于囊泡运输方向和速度的关键作用(图3)。最后,对微管介导的异常囊泡运输在病毒感染以及神经性系统疾病方面的作用机制进行深入探讨和总结,为相关疾病的治疗提供可能的治疗策略(图4)。
图1 细胞内环境中微管介导的囊泡运输
图2 微管动态不稳定性对微管介导的囊泡运输的影响
图3 在微管上引导定向囊泡运输的关键介质
图4 病毒感染和中枢神经系统疾病中微管介导的囊泡运输
综上,作者对于微管介导的囊泡运输过程进行系统性总结,对其运输的多样性、复杂性及其运输特性有了更深的理解,揭示其中所蕴含的复杂作用机制,以期为尚未解决的问题提供可能的研究思路。
参考文献:
Decoding the role of microtubules: a trafficking road for vesicle.Theranostics.2025 Apr 9;15(11):5138-5152. doi: 10.7150/thno.110120.