V-ATPase/ATG16L1轴在上皮细胞形态发生过程中驱动膜重塑

《Nature Communications》：The V-ATPase/ATG16L1 axis drives membrane remodeling during epithelial morphogenesis

　　

摘要

上皮管形成通过将非极化的上皮索转化为具有中央腔道的空心管来塑造器官。在二次神经管形成过程中，后神经管的形成需要紧密协调的膜重塑以实现腔道的新生和闭合，但自噬在此过程中的作用仍不清楚。自噬通过经典和非经典途径发挥作用。虽然经典自噬主要是降解性的，但V-ATPase/ATG16L1依赖的ATG8与单层膜的结合（CASM）机制调控内吞囊泡上的LC3脂质化。利用人类神经管类器官、MDCK囊肿以及缺乏经典或非经典自噬的上皮管微图案，我们证明了CASM对于上皮腔道的闭合至关重要。从机制上看，V-ATPase/ATG16L1轴协调了连接处的重塑、磷脂酰肌醇的转换以及Rab依赖的内吞和回收途径，从而确保了单腔道的形成。这些发现表明，非经典自噬是一种空间受限的膜重塑机制，它调控着上皮组织的形态发生，并揭示了自噬途径在发育过程中不同层次上的协同作用。