莫能菌素鈉（Monensin . sodium salt）是一種抗生素，行駛Na⁺ 離子載體的功能。莫能菌素鈉的功能包括能阻止糖蛋白的分泌，通過細(xì)胞周期停滯和凋亡抑制幾種淋巴瘤細(xì)胞系的增殖，以及阻止神經(jīng)酰胺通過高爾基體轉(zhuǎn)運(yùn)等。

圖1  莫能菌素鈉結(jié)構(gòu)式

      細(xì)胞內(nèi)的多泡體（MVBs）是一種由細(xì)胞內(nèi)吞形成的結(jié)構(gòu)，其中包含著許多通過將內(nèi)體膜發(fā)芽到隔室腔中而形成的小囊泡。MVBs與質(zhì)膜的融合后向細(xì)胞外分泌外泌體。

      莫能菌素作為Na⁺ 離子載體，每往細(xì)胞外運(yùn)出一個(gè)H⁺ 的同時(shí)往細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)一個(gè)Na⁺ ，細(xì)胞內(nèi)不斷升高的Na⁺ 會(huì)激活細(xì)胞的鈉鈣交換體，使得胞漿中Ca²⁺ 濃度升高。早在2003年，Savina等研究¹ 表明，在K562細(xì)胞中，對(duì)MVBs用熒光脂質(zhì)N-Rh-PE進(jìn)行標(biāo)記，將K562細(xì)胞與莫能菌素（MON）和BAPTA-AM在37°C下孵育3小時(shí)。Fluo3-AM熒光表明通過莫能菌素處理誘導(dǎo)的巨大MVB中有Ca²⁺ 的積累，而鈣離子螯合劑BAPTA-AM的存在會(huì)消耗MVBs的鈣庫，導(dǎo)致MVBs顯著變小（圖2）。實(shí)驗(yàn)表明莫能菌素處理下巨大MVB的形成與發(fā)展，涉及到一種鈣依賴機(jī)制。在細(xì)胞培養(yǎng)基在加入鈉鈣交換體抑制劑阿米洛利（Amiloride），莫能菌素介導(dǎo)的作用被*消除了（圖3）。

圖2  莫能菌素處理產(chǎn)生的巨大MBV會(huì)積聚腔內(nèi)Ca²⁺ ，鈣螯合劑會(huì)抑制其產(chǎn)生。

圖3  阿米洛利（Amil）抑制外泌體釋放和巨大MBV的形成。

      外泌體被證實(shí)與一些神經(jīng)疾病相關(guān)，包括朊病毒病和阿爾茨海默病。2016年，墨爾本大學(xué)的Guo等² 通過莫能菌素處理誘導(dǎo)MoRK13以及小鼠下丘腦神經(jīng)元GT1-7細(xì)胞外泌體釋放，同時(shí)使細(xì)胞間朊病毒感染性在細(xì)胞間轉(zhuǎn)移的相應(yīng)增加（圖4）。

圖4  莫能菌素刺激外泌體釋放，并增加了細(xì)胞間病毒傳遞。

      英國圣安德魯斯大學(xué)的Powis等³ 還在人淋巴母細(xì)胞T細(xì)胞系Jurkat和CEM中，比較了莫能菌素和A23187的釋放效果（圖5）。

圖5  通過納米粒子跟蹤分析（NTA）定量測(cè)定外泌體的釋放。（c）將Jurkat細(xì)胞在含有50 μm NH4Cl，100 μm氯喹，4 μm莫能菌素或

圖5  0.5 μm A23187（鈣-鎂混合鹽）的無血清培養(yǎng)基中孵育過夜。 NTA分析10000 g后的上清液。 檢測(cè)到的平均粒徑為114 nm。 （d）

圖5  將Jurkat細(xì)胞與所示濃度的莫能菌素和A23187一起孵育過夜。 NTA分析10000 g后的上清液。檢測(cè)到的平均粒徑為126 nm。

◆參考文獻(xiàn)

1.  Savina, A., Furlán, M., Vidal, M., & Colombo, M. I. (2003). Exosome release is regulated by a calcium-

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1.  553】

2.  Guo, B. B., Bellingham, S. A., & Hill, A. F. (2016). Stimulating the release of exosomes increases the 

2.  intercellular transfer of prions. Journal of Biological Chemistry, 291(10), 5128-5137.【被引次數(shù)72】

3.  Soo, C. Y., Song, Y., Zheng, Y., Campbell, E. C., Riches, A. C., Gunn‐Moore, F., & Powis, S. J. (2012). 

3.  Nanoparticle tracking analysis monitors microvesicle and exosome secretion from immune cells. 

3.  Immunology, 136(2), 192-197. 【被引次數(shù)172】

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