Droga insuliny / Akt kontroluje specyficzny program podziału komórek, który prowadzi do tworzenia dwujądrowych tetraploidalnych komórek wątroby u gryzoni. ad 6

A-Tubulinę stosowano jako kontrolę obciążenia. Pokazano reprezentatywne bloty Western. (B i E) Procent uszkodzeń związanych z cytokinezą w kontrolnych i leczonych hepatocytach, obliczony przez analizę barwienia a-keteniny, a-tubuliny i Hoechst (patrz Figura 4F). Dla każdego warunku analizowano 100 telofaz. Wyniki są reprezentatywne dla 4 niezależnych kultur. (C) Pierwotne szczury hepatocytów zostały wybarwione immunologicznie dla F-aktyny, RhoA i Hoechst w celu analizy prawidłowej cytokinezy i niepowodzenia cytokininy. Pręty skali: 5 m. * P <0,05, ** P <0,01 względem kontroli. Dyskusja Chociaż większość organizmów eukariotycznych jest diploidalnych, wiele komórek ma więcej niż 2 zestawy chromosomów. Niektóre tkanki i narządy ssaków mają znaczną liczbę tetraploidalnych komórek, które powstają podczas fizjologicznego lub patologicznego wzrostu. Czy stan poliploidalny stanowi zaletę lub wadę komórki. Co ciekawe, analiza fenotypowa wskazuje, że zwiększenie ploidii może ukierunkować fizjologię komórki na określone funkcje (33, 34). Jednak generowanie komórek poliploidalnych może również powodować transformację komórek i tworzenie nowotworów (35). Wyraźnie wykazano, że proliferacja wątroby zarówno podczas rozwoju, jak iw trudnych warunkach, takich jak po częściowej hepatektomii lub uszkodzeniu oksydacyjnym, jest związana z ploidyzacją (10). W tym kontekście określenie, które sygnały wyzwalają wytwarzanie komórek poliploidalnych, może dostarczyć nowego wglądu w fizjologiczne właściwości tych komórek, aw konsekwencji ich funkcje. Tutaj po raz pierwszy dowiemy się, że sygnalizacja insuliny kontrolowała określony program podziału, który doprowadził do wytworzenia dwujądrowych tetraploidalnych komórek wątroby. Po raz pierwszy ujawniliśmy, że porażenie cytokinezą było kontrolowane przez zmiany w okresie od karmienia do odsadzenia. Istotnie, zmiany żywieniowe i hormonalne pojawiające się w tym okresie znacznie modyfikują metabolizm glukozy i kwasów tłuszczowych (23). Równolegle do tych zmian metabolicznych obserwowaliśmy nową falę proliferacji w wątrobie, która wiązała się z ustanowieniem adaptacyjnych cykli komórkowych. Ani zawartość węglowodanów w diecie, ani zmiany w codziennych rytmach podczas tego przejścia nie były zaangażowane w ten konkretny program podziału. Wykazaliśmy, że insulina, niezależnie od jej działania na sygnalizację glukozy, kontrolowała stopień niewydolności cytokinezy, a tym samym wytwarzanie dwujądrowych tetraploidalnych komórek wątroby. Obserwacja ta znajduje potwierdzenie w naszym odkryciu, że kiedy sygnalizacja insuliny była osłabiona podczas odsadzania, diploidalne hepatocyty zaangażowały się w cykl komórkowy prowadzący do wytworzenia diploidalnego potomstwa. Zgodnie z tym stwierdzeniem podwyższenie stężenia insuliny we krwi było wystarczające do wywołania pojawienia się dwujądrowego tetraploidalnego potomstwa. W ten sposób opisujemy nieprzewidziany mechanizm działania insuliny w kontrolowaniu cyklu komórkowego. W przeszłości szeroko zakrojone badania drożdży, metazoanów i ssaków jasno wykazały, że szlak sygnalizacji insuliny reguluje proliferację i wzrost komórek, tworząc narządy o powtarzalnym rozmiarze i kształcie (36). Wzrost komórkowy i proliferacja są koordynowane przez konkretne punkty kontrolne w fazach G1 lub G2. Co ciekawe, ostatnie badanie w Drosophila donosi, że sygnalizacja insulinowa może wpływać na liczbę komórek poprzez równowagę między ich zdolnością do przyspieszania progresji przez G1 / S i opóźnieniami w przejściu G2 / M (37). Tutaj po raz pierwszy, zgodnie z naszą wiedzą, wykazujemy, że insulina kontrolowała również późny postęp mitoz u ssaków poprzez regulację cytokinezy. Proces cytokinezy można podzielić na 4 etapy: określenie płaszczyzny cięcia, formowanie, a następnie wnikanie pierścienia kurczliwego, a na koniec odpływ komórek (38). Każdy etap jest zależny od prawidłowego wykonania poprzedniego etapu; w związku z tym interferencja z dowolnym etapem może spowodować uszkodzenie cytokinezy (39). W wątrobie defekt cytokinezy występuje w wyniku braku organizacji cytoszkieletu aktynowego w płaszczyźnie cięcia. W konsekwencji aktywny RhoA nie koncentruje się w przypuszczalnym miejscu tworzenia bruzdy, co prowadzi do braku aktywacji jego dalszych sygnałów (22). W jaki sposób insulina kontroluje ten konkretny program cyklu komórkowego. Szlak PI3K / Akt, mediator sygnalizacji insuliny, kontroluje wiele procesów komórkowych, w tym organizację cytoszkieletu. W drożdżach TORC2 reguluje polaryzację cytoszkieletu aktyny (31); podobnie, wcześniej wykazano, że mTORC2 reguluje reorganizację cytoszkieletu aktyny (32, 40). W komórkach ssaków, Akt reguluje aktywność białka Kank z domieszką powtórzeń ankirynowych, centralnego białka zaangażowanego w zależne od Rho tworzenie włókien stresowych aktyny i migracji komórek (41) [patrz też: najśmieszniejsze nazwiska w polsce, przychodnia góra kalwaria, darmowy test ciążowy online ] [hasła pokrewne: hubert jarczak wikipedia, chitinin extra, kolmed międzylesie ]