作者:高锋等 来源:JBC 发布时间:2012-11-13 14:34:15
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科学家证明透明质酸大小与CD44聚集间关联
 
来自上海交通大学医学院的研究人员通过分析不同大小透明质酸与其受体CD44的相互作用关系,首次证明了HA大小与CD44聚集之间的密切关联,这将有助于解析不同透明质酸出现不同生物学活性的分子或细胞基础机制。相关成果公布在JBC杂志上。
 
文章的通讯作者是上海交通大学医学院高锋,其早年毕业于第四军医大学,近年在糖分子的免疫调节及血管形成方面开展系列研究,曾以第一申请人身份获得国家高技术研究发展计划(“863”计划)专题课题资助。
 
透明质酸(glycosaminoglycan hyaluronan,HA)是一种大分子糖胺聚糖,是构成细胞外基质和细胞间质的主要成分,在生理条件或适当的pH环境下,HA分子中糖醛酸的羧基能充分解离与正离子结合形成离子对。在机体内HA通过其黏弹性及高度水合性等物理化学功能以及与受体作用的生理功能来发挥其重要作用,是国际上公认的大分子保湿剂。
  
目前发现的HA四类受体之一就是CD44,这是一种黏附分子,又称淋巴细胞归巢受体,是一组功能和结构复杂的跨膜糖蛋白,广泛存在于蛋白聚糖受体的I型转运膜上,在白细胞、上皮细胞及内皮细胞上分布广泛,与肿瘤的生长、漫润及转移密切相关。
 
研究发现天然高分子量HA和低聚糖HA与CD44结合后具有不同的生物学作用,然而目前科学家们对于不同大小HA与CD44结合的特征,以及分子基础差异还并不了解。在这篇文章中,研究人员分析了高分子量和低聚糖透明质酸与CD44的结合作用,首次直接证明了HA大小与CD44聚集之间的密切关联。
 
通过体内实验,研究人员发现当CD44转移到COS-7细胞中,外源性的高分子量透明质酸能刺激CD44聚集,而这种聚集会被低聚糖透明质酸打散。而且在人类HK-2细胞和BT549细胞中,高分子量透明质酸的大量表达也会促进天然表达的CD44聚集,而这个过程无需外源性的刺激。
 
因此研究人员指出,局部HA与CD44的结合能选择性诱导CD44聚集,而低聚糖透明质酸则会抑制这种作用。这些都证明了HA能通过其大小尺寸这种特殊方式,来调控细胞粘附,其中低聚糖透明质酸促进细胞粘附,而高分子量透明质酸不具有这种作用。这项研究也许揭示了两种不同透明质酸出现不同生物学活性的分子或细胞基础机制。
 
CD44与肿瘤的生长、漫润及转移密切相关,之前的研究曾发现透明质酸也与癌症的多药抗性有关,通过使用透明质酸的拮抗剂,研究人员能够敏化药物抗性乳腺癌细胞对化疗药物的感受性。
 
研究表明透明质酸通过与CD44结合来增加一种多药物转运蛋白的产量。他们发现能与透明质酸结合并阻止它与CD44反应的拮抗分子能够敏化多药抗性乳腺癌细胞对化疗药物的感受性。研究人员还发现增加细胞中透明质酸的合成能够增加对药物治疗的抗性。
 
透明质酸拮抗剂如小分子的透明质酸低聚物能够逆转癌细胞的恶性特征,包括增殖、侵略性和药物抗性。透明质酸寡聚物无毒副作用、非免疫抗原,并且容易用于若干扩增性疾病过程,尤其是癌症。研究人员希望这种透明质酸拮抗剂能够与化疗治疗相结合,以期达到更好的癌症治疗效果。(来源:生物通   万纹)
  
 
 
 
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