果蝇呼吸系统的缺陷可能为人类主动脉瘤的研究提供线索

由莱比锡大学领导的一组研究人员对果蝇的呼吸系统——所谓的气管系统——有了新的认识，这对未来研究动脉瘤很重要。来自莱比锡大学生物研究所(细胞生物学系)的Matthias Behr博士和他的团队，以及来自G?ttingen马克斯普朗克多学科科学研究所的同事，对果蝇胚胎进行了遗传、细胞生物学和生化研究。他们发现果蝇气管系统中的细胞通过Dumpy和Piopio蛋白与细胞外基质相连。他们刚刚在《生活》杂志上发表了他们的研究结果。

　　

与人类的循环系统或肺部类似，果蝇的气管系统由一个管道网络组成。在这些昆虫的胚胎发育过程中，这种管道网络充满了由周围细胞分泌的一种特殊物质(细胞外基质)，这种物质赋予它们形状。随着器官的生长，细胞与这种细胞外基质紧密相连，并沿着它“摇摆”，形成正确形状和大小的管道。

在此期间，细胞和细胞外基质之间的力会发生变化，例如，由于细胞生长旺盛。这可能会导致细胞膜变形，因为上面的基质不能随细胞膜一起膨胀。当这种情况发生时，Notopleural蛋白酶开始发挥作用。这是一种切割蛋白质或多肽的酶。这种酶就像一把剪刀，切断Piopio蛋白，破坏细胞-基质键。这种方法避免了细胞膜的过度张力和变形。如果没有发生这种情况，管道系统就会形成凸起和裂缝，果蝇的呼吸系统就无法发挥作用，”该研究的资深作者马蒂亚斯·贝尔博士说。

他解释说，类似的缺陷以主动脉瘤的形式出现在人体循环系统中。由于Behr和他的同事在果蝇研究中发现的蛋白质在人类中也以非常相似的形式存在，因此所描述的机制可以支持未来对主动脉瘤和类似小管疾病病因的研究。

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The proteolysis of ZP proteins is essential to control cell membrane structure and integrity of developing tracheal tubes in Drosophila