揭秘细胞凋亡过程:不是躺平等组织“安排”,而是主动和邻居说“再见”?

揭秘细胞凋亡过程:不是躺平等组织“安排”,而是主动和邻居说“再见”?

就如同许多动物的生老病死、树叶或花朵的自然凋落一样,细胞也有着自己的生命周期。细胞凋亡就是一种为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。

与细胞坏死不同,细胞凋亡并不是被动的过程,而是在一系列基因的激活、表达以及调控等的作用下的主动过程。

细胞凋亡在自然界也很常见:蝌蚪发育成青蛙的过程中尾巴消失,人类胚胎在发育中位于指(趾)间的蹼消失,人皮肤表皮细胞的脱落等等。

依赖凋亡蛋白酶的细胞凋亡约占机体内稳态细胞周转的90%,并调节炎症、细胞增殖和组织再生。不过,科学界对凋亡细胞是如何介导这些不同效应的,目前尚不完全清楚。

在3月18日发表在《Nature》网站上的一篇论文中,研究人员概述了凋亡代谢物分泌体,并确定了其对组织邻近的影响。

他们发现凋亡的淋巴细胞和巨噬细胞释放特定的代谢物,同时保持其细胞膜的完整性。这些代谢物的一个子集也在不同的原代细胞和细胞系之间共享,通过不同的刺激诱导细胞凋亡。

在机制上,凋亡代谢物分泌体不是简单的被动排空细胞内容物,而是一个调控过程。细胞凋亡蛋白酶介导的质膜pannexin 1通道的开放促进了部分代谢物的释放。

此外,某些代谢途径在细胞凋亡过程中继续保持活性,只释放特定途径中的某些代谢物。

在功能上,凋亡代谢物分泌体诱导健康邻近细胞的特定基因程序,包括抑制炎症、细胞增殖和伤口愈合。

此外,凋亡代谢物的混合物降低了炎症性关节炎和肺移植排斥反应小鼠模型的疾病严重程度。

研究人员在论文中表示,这些数据阐明了这样一个概念:即凋亡细胞不是等待被清除的“懒惰”细胞,实际上它们会释放代谢物,就像给邻居发“再见”信号一样,并对组织起到积极调节作用。

其他研究

此前,关于细胞凋亡还有着不少研究。

促进细胞凋亡的蛋白机制发生缺陷会引起一系列疾病,比如,人们已发现存在缺陷的促凋亡蛋白与癌症产生和癌细胞对治疗产生抵抗性有关。

来自范德堡大学医学院的研究人员发现,在对肿瘤进行毒性治疗之后,对肿瘤细胞的胞葬作用会对肿瘤残留病(tumor residual disease)产生恶劣结果,促进肿瘤细胞转移。

澳大利亚沃尔特-伊丽莎霍尔医学研究所的Grant Dewson副教授、Mark van Delft博士、David Huang教授和Hui-San Chin博士生及其团队利用CRISPR技术,揭示了调节细胞凋亡的一种新组分---蛋白VDAC2。相关研究结果发表在Nature Communications期刊上。

《Science》的一项研究中,Ferrell和博士后研究员Xianrui Cheng博士发现在细胞凋亡中,细胞死亡也是通过触发波进行扩散的。

由澳大利亚莫纳什大学生物医学发现研究所的Benjamin Kile教授领导的一个国际研究团队发现并拍摄了在细胞死亡期间线粒体DNA(mtDNA)逃离线粒体(细胞内产生能量的细胞器)的确切时刻。

《Cell》的一项研究中,澳大利亚研究人员则证实,尽管细胞凋亡整体而言对健康发育是至关重要的,但是很多器官和组织并不需要细胞凋亡来正常发育。这一发现可能重写我们对凋亡在胚胎发育和先天性出生缺陷中发挥作用的理解。

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2121-3

http://news.bioon.com/article/6740310.html


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