Cell改写教科书：激素释放新途径

　　

生物通报道  类固醇激素如睾酮和雌二醇，控制了动物生物学的各个方面，对于机体正常功能至关重要。由机体内分泌腺生成和分泌的这些胆固醇衍生物，被释放到血液中通过血液循环输送到各种器官的细胞处，在那里它们介导了各种各样重要的生理功能。

当前对于调控内分泌组织释放类固醇激素的机制知之甚少。一种普遍接受的观点是：简单扩散过程在起作用。事实上，教科书写的是：所有类固醇都可以自由地通过细胞膜。

但由一组昆虫学家领导的新研究挑战了教科书上的这一观点。在发表于本周《细胞》（Cell）杂志上的一篇研究论文中，研究人员报告称在果蝇中类固醇激素“蜕皮激素”的释放受到细胞内一些信号传导通路的严格调控。

果蝇中的蜕皮激素被装入到内分泌器官中的一些囊泡内。新研究依赖分子遗传工具揭示出，在果蝇中内分泌细胞分泌的类固醇激素并不总是通过当前认为的简单扩散机制来运输，其可能涉及了一个由受控囊泡介导的释放过程。

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论文的主要作者、加州大学河滨分校昆虫学助理教授Naoki Yamanaka 说：“没有这些信号通路，蜕皮激素无法释放到果蝇的血液中。由于我们的研究发现挑战了类固醇激素在细胞间传输机制的普遍观点，这有可能促成一些新方法来操控已知受到类固醇激素调控的各种生物学过程，例如免疫反应、水盐平衡、葡萄糖代谢和青少年发育过程中的性成熟等。因此，我们的研究结果不仅对生物学的基础方面有很大的影响，还有着明显的临床和商业潜力。”

Yamanaka解释说，蜕皮激素分泌所利用的信号通路极有可能保守存在于所有昆虫中。

“蜕皮激素控制了所有昆虫的发育，包括危害农作物以及作为疟疾、登革热和黄热病等疾病媒介的害虫。我们的研究工作可以引导研究人员找到一些方法来控制以作物为食的幼虫和致命的蚊子，由此提供农业和健康利益。”

他补充说，有可能在其他动物和人类中相同的类固醇激素分泌信号通路也在起作用。他的实验室计划下一步探讨这一方面。

“如果这一信号通路保守存在于人类中，开发出一些新方法来控制类固醇激素信号有可能促成更好地治疗炎症、一些癌症类型和受到类固醇影响的所有其他病理过程（延伸阅读：Nature重大发现：用常见激素治疗乳腺癌 ）。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

Vesicle-Mediated Steroid Hormone Secretion in Drosophila melanogaster

Steroid hormones are a large family of cholesterol derivatives regulating development and physiology in both the animal and plant kingdoms, but little is known concerning mechanisms of their secretion from steroidogenic tissues. Here, we present evidence that in Drosophila, endocrine release of the steroid hormone ecdysone is mediated through a regulated vesicular trafficking mechanism. Inhibition of calcium signaling in the steroidogenic prothoracic gland results in the accumulation of unreleased ecdysone, and the knockdown of calcium-mediated vesicle exocytosis components in the gland caused developmental defects due to deficiency of ecdysone. Accumulation of synaptotagmin-labeled vesicles in the gland is observed when calcium signaling is disrupted, and these vesicles contain an ABC transporter that functions as an ecdysone pump to fill vesicles. We propose that trafficking of steroid hormones out of endocrine cells is not always through a simple diffusion mechanism as presently thought, but instead can involve a regulated vesicle-mediated release process.