发现细胞骨架的成分可以增强性激素的作用

来自弗莱堡和基尔的研究人员发现肌动蛋白在细胞核中起作用，部分负责男性性特征的表达

暴露于性激素二氢睾酮的细胞的超高分辨率显微图像。雄激素受体（紫色）和肌动蛋白（绿色）在细胞核中可见。两个分子都被荧光染料染色，因此可见。可见的单个结构（右）只有 200 纳米（百万分之 200 毫米）小。

类固醇激素属于性激素，如雌激素或睾酮，是重要的信号分子，除其他外负责控制雌性和雄性表型性别分化。它们通过与受体分子结合来发挥作用，受体分子可以打开和关闭激素依赖性基因的活性。

弗莱堡大学和基尔大学医院的研究人员发现，细胞骨架的成分与这一过程密切相关。这些发现与医疗状况的诊断以及类固醇激素在其中起重要作用的疾病和癌症的研究有关。

新的研究结果表明，丝状肌动蛋白是细胞骨架的一个组成部分，它直接与细胞核中的雄激素受体相互作用并增强其作用。雄激素受体介导男性性发育的性激素信号，但也促进前列腺癌的进展。

以基因改造为关键指标

来自弗莱堡、基尔和吕贝克的不同研究重点的科学家合作进行了跨学科的研究。该项目由 Robert Grosse 博士教授和 PD Nadine Hornig 博士共同领导：Grosse 在 CIBSS 卓越集群——综合生物信号研究中心和基尔大学 Hornig 弗莱堡大学医学院开展研究的医学院和石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医院基尔校区。

在研究所谓的雄激素不敏感综合征 (AIS) 患者的细胞时，研究人员开始意识到肌动蛋白和类固醇激素之间以前未知的联系。AIS 患者有一组男性 XY 染色体，但男性性特征不太明显，甚至完全是女性。这通常是由于雄激素受体发生了变化，这意味着雄性激素无法再发挥作用。然而，AIS 患者的雄激素受体通常没有变化。

“我们想找出是什么基因修饰导致了这些患者的 AIS，”Hornig 解释说。“因此，我们想确定更多在性特征发育中起作用的分子。” 为此，研究人员使用了一种筛选方法来检查 AIS 患者的细胞。在此过程中，他们在两名患者身上发现了 DAAM2 基因突变：该分子属于甲酸类，控制肌动蛋白丝的动态聚合和伸长。作为细胞骨架的一部分，肌动蛋白对细胞的稳定性和运动很重要，但也具有调节功能。

高分辨率显微镜揭示了细胞核中的过程

研究人员使用高分辨率 3D SIM 显微镜检查 DAAM2 是否确实对性激素的作用很重要。这是一种精细的技术，可用于观察细胞内的分子运动。图像显示 DAAM2 和肌动蛋白直接与细胞核中的雄激素受体共定位。进一步的实验表明，这种共定位对于控制基因活性很重要。

“这是一种完全未知的作用方式，我们在这里成功地描述了一种非常重要的受体，”格罗斯说，并强调了新发现的重要性。研究小组假设该机制可能很普遍，并且还会影响其他类固醇激素的作用。“这可能在许多生理过程和疾病中发挥作用。看看它是否会启用新的治疗方法将是令人兴奋的，”Grosse 解释说。

更多 AIS 患者的诊断成为可能

这一发现也为进一步研究性特征的发育提供了基础，使更多的AIS患者能够得到明确的诊断。

“以前，雄激素不敏感但雄激素受体没有改变的患者尽管有明显的症状，但没有得到明确的诊断，”Hornig 说。“现在我们可以对那些 DAAM2 被改变的人做出明确的诊断。”