神经细胞间的纳米连接和物质转运在老年性痴呆症中的作用

纳米连接（Tunneling-nanotubes, TNTs）是细胞与细胞之间的一种很细悬空连接。作为细胞与细胞之间一种新的联系方式，在很多不同种类细胞中都发现过。我们利用添加双氧水或者去血清的办法诱导大鼠海马星型胶质细胞及神经元之间TNT的生长。TNT可以转运细胞器。除此之外，我们发现生长TNT是受到生存压力的细胞的一种特性。我们的数据表明当细胞感到自己的生存受到胁迫时，TNT是它们将自身的物质和能量转运到其他细胞中的一种方式。在本项目中，我们将对TNT生长机制，方向诱导机理和其潜在的功能做深入的探讨。TNT的建立和通过其进行的物质转运在老年性痴呆症的动物模型中被观察到，本项目将深入探讨TNT对神经细胞凋亡的影响及其在老年性痴呆症的发生发展中的作用。本项目的研究成果将提高我们对这种新型的细胞间的连接建立神经元局部网络的认识，并为轻度认知障碍和老年性痴呆的防治提供新的思路。

纳米连接（TNT）是一种新型的细胞与细胞之间的物质以及信息交流的结构，在很多细胞中均有发现。我们纯化了可以吸引TNT方向的胞外小分子量物质S100A4。S100A4和它的受体RAGE一起在TNT的方向决定中起到了关键的作用。我们进而研究了TNT方向诱导的分子机制，发现在TNT起始细胞中，由于p53的激活，使得caspase-3得以激活，caspase-3可以切割S100A4，使得S100A4转变为断裂的形式。在通常状况下，S100A4可以通过非经典分泌途径被靶细胞分泌到细胞外，而当S100A4被caspase-3截断后，S100A4则不能被分泌到细胞外。因此，在健康的靶细胞周围的胞外S100A4浓度显著高于收到伤害的细胞，从而形成了S100A4的浓度梯度。TNT表面存在S100A4的受体RAGE，可以诱导TNT顺着S100A4的浓度梯度从低浓度到高浓度延伸。所以S100A4的浓度梯度是TNT方向的诱导机制之一。