促凋亡 RHG 蛋白和线粒体是果蝇感觉神经元树突修剪所必需的
Proapoptotic RHG proteins and mitochondria are required for sensory dendrite pruning in Drosophila
果蝇ddaC感觉神经元中Reaper和Grim细胞自主驱动树突修剪,线粒体为caspase激活和分支切断所必需。
Caspase 最为人熟知的功能是参与细胞凋亡,但在发育过程中它们也会以亚致死水平发挥作用,参与细胞命运特化、迁移和终末分化。神经元如何激活执行者 caspase 而不死亡,目前仍未解决。在果蝇变态起始时,背侧体壁中相邻的感觉神经元采取相反的命运:III 类树突分枝(da)神经元通过凋亡死亡,而 IV 类 da 神经元 ddaC 则修剪其幼虫树突,随后再生长出成虫特有的分枝。二者相邻,使得致死性与非致死性 caspase 信号得以在完整动物中并排比较。利用 SR4VH——一种灵敏的双色执行者 caspase 探针——我们显示,在蛹壳形成后 20 分钟内,ddaC 中的 caspase 底物即被切割,远早于近端树突被切断,且其水平始终低于正在死亡的邻近神经元。单细胞 H99 突变克隆揭示,促凋亡 RHG 蛋白在修剪过程中细胞自主性地必需。尽管在重塑开始时 reaper、hid 和 grim 均在 ddaC 中转录,但突变组合提示,是 reaper 和 grim 而非 hid 协同驱动分支切断与清除。此外,破坏线粒体功能或运输会耗竭树突线粒体,阻止 caspase 激活,并同时阻断 ddaC 的修剪和邻近 III 类神经元的凋亡。综上所述,我们的数据表明,Reaper 和 Grim 在修剪中细胞自主性地必需,而线粒体对 caspase 激活和分支切断均不可或缺。
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来源:Scientific Reports · nature.com