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Helical organization of microtubules occurs in a minority of tunneling membrane nanotubes in normal and cancer urothelial cells.
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-11-20 , DOI: 10.1038/s41598-018-35370-y Nataša Resnik 1 , Tim Prezelj 1 , Giulia Maria Rita De Luca 2 , Erik Manders 2 , Roman Polishchuk 3 , Peter Veranič 1 , Mateja Erdani Kreft 1
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-11-20 , DOI: 10.1038/s41598-018-35370-y Nataša Resnik 1 , Tim Prezelj 1 , Giulia Maria Rita De Luca 2 , Erik Manders 2 , Roman Polishchuk 3 , Peter Veranič 1 , Mateja Erdani Kreft 1
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Tunneling membrane nanotubes (TnTs) are membrane protrusions connecting nearby or distant cells in vitro and in vivo. Functions of TnTs in cellular processes are various and rely on TnT structure, which also depends on cytoskeletal composition. In the present study, we focused on the organization of microtubules (MTs) and intermediate filaments (IFs) in TnTs of urothelial cells. We analysed TnTs of normal porcine urothelial cells, which morphologically and physiologically closely resemble normal human urothelial cells, and of cancer cells derived from invasive human urothelial neoplasm. Wide-field fluorescence, confocal and super-resolution microscopy techniques, together with image analyses and 3D reconstructions enlightened specific MT-IF organization in TnTs, and for the first time revealed that MTs and IFs co-occur in the majority of normal and cancer urothelial cell TnTs. Our findings show that in the initiation segment of TnTs, MTs are cross-linked with each other into filamentous network, however in the middle and the attaching segment of TnT, MTs can helically enwrap IFs, the phenomenon that has not been shown before within the TnTs. In this study, we assess MT-IF co-occurrence in TnTs and present evidence that such helical organization of MTs enwrapping IFs is only occurring in a minority of the TnTs. We also discuss the possible cell-biological and physiological reasons for helical organization of MTs in TnTs.
中文翻译：
微管的螺旋组织发生在正常和癌细胞尿道上皮细胞的少数隧穿膜纳米管中。
隧道膜纳米管（TnTs）是在体外和体内连接附近或远处细胞的膜突出物。TnT在细胞过程中的功能多种多样，并且依赖于TnT结构，而TnT结构也取决于细胞骨架的组成。在本研究中，我们集中于尿路上皮细胞TnTs中的微管（MTs）和中间丝（IFs）的组织。我们分析了正常猪尿路上皮细胞的TnTs，它们在形态和生理上与正常人尿路上皮细胞非常相似，而TnTs则来自侵袭性人尿路上皮肿瘤。宽视场荧光，共聚焦和超分辨率显微镜技术以及图像分析和3D重建为TnT中特定的MT-IF组织提供了启发，并首次揭示大多数正常和癌症尿路上皮细胞TnT中均同时出现MT和IF。我们的发现表明，在TnTs的起始部分，MTs相互交联成丝状网络，但是在TnT的中间和附着部分，MTs可以螺旋包裹IF，这种现象以前在TnT内并没有表现出来。 TnTs。在这项研究中，我们评估了TnT中MT-IF的共现现象，并提供证据表明包裹IF的MT的这种螺旋组织仅在少数TnT中发生。我们还讨论了TnT中MT螺旋组织的可能的细胞生物学和生理原因。但是，在TnT的中间和连接段中，MT可以螺旋包裹IF，这是TnT内部以前没有显示过的现象。在这项研究中，我们评估了TnT中MT-IF的共现现象，并提供证据表明包裹IF的MT的这种螺旋组织仅在少数TnT中发生。我们还讨论了TnT中MT螺旋组织的可能的细胞生物学和生理原因。但是，在TnT的中间和连接段中，MT可以螺旋包裹IF，这是TnT内部以前没有显示过的现象。在这项研究中，我们评估了TnT中MT-IF的共现现象，并提供证据表明包裹IF的MT的这种螺旋组织仅在少数TnT中发生。我们还讨论了TnT中MT螺旋组织的可能的细胞生物学和生理原因。
更新日期：2018-11-24
中文翻译：
微管的螺旋组织发生在正常和癌细胞尿道上皮细胞的少数隧穿膜纳米管中。
隧道膜纳米管（TnTs）是在体外和体内连接附近或远处细胞的膜突出物。TnT在细胞过程中的功能多种多样，并且依赖于TnT结构，而TnT结构也取决于细胞骨架的组成。在本研究中，我们集中于尿路上皮细胞TnTs中的微管（MTs）和中间丝（IFs）的组织。我们分析了正常猪尿路上皮细胞的TnTs，它们在形态和生理上与正常人尿路上皮细胞非常相似，而TnTs则来自侵袭性人尿路上皮肿瘤。宽视场荧光，共聚焦和超分辨率显微镜技术以及图像分析和3D重建为TnT中特定的MT-IF组织提供了启发，并首次揭示大多数正常和癌症尿路上皮细胞TnT中均同时出现MT和IF。我们的发现表明，在TnTs的起始部分，MTs相互交联成丝状网络，但是在TnT的中间和附着部分，MTs可以螺旋包裹IF，这种现象以前在TnT内并没有表现出来。 TnTs。在这项研究中，我们评估了TnT中MT-IF的共现现象，并提供证据表明包裹IF的MT的这种螺旋组织仅在少数TnT中发生。我们还讨论了TnT中MT螺旋组织的可能的细胞生物学和生理原因。但是，在TnT的中间和连接段中，MT可以螺旋包裹IF，这是TnT内部以前没有显示过的现象。在这项研究中，我们评估了TnT中MT-IF的共现现象，并提供证据表明包裹IF的MT的这种螺旋组织仅在少数TnT中发生。我们还讨论了TnT中MT螺旋组织的可能的细胞生物学和生理原因。但是，在TnT的中间和连接段中，MT可以螺旋包裹IF，这是TnT内部以前没有显示过的现象。在这项研究中，我们评估了TnT中MT-IF的共现现象，并提供证据表明包裹IF的MT的这种螺旋组织仅在少数TnT中发生。我们还讨论了TnT中MT螺旋组织的可能的细胞生物学和生理原因。
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