新研究發現細胞死亡過程是可逆轉的

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【新唐人北京時間2022年01月19日訊】細胞焦亡(pyroptosis)是一種嚴重的炎症反應,以前科學家以為這個過程一旦啓動就無法逆轉,細胞只有走向死亡。新研究發現了逆轉這個過程、挽救細胞的辦法。

細胞死亡的方式有很多種,有被動的,也有主動的。焦亡是自發死亡方式中的一種,也是很慘烈的一種。細胞焦亡在分子層面表現為,細胞內的一種gasdermin蛋白在細胞膜上打開很多大孔洞,細胞裡面的物質從孔洞中噴發出去,整個細胞爆炸死亡。

科學家目前還不明確究竟是怎樣的條件會觸發細胞的焦亡過程。只知道某些類型的癌症、敗血症,以及急性呼吸窘迫綜合症(acute respiratory distress syndrome,縮寫為ARDS)等很多疾病都會引發細胞焦亡,表現為出現失控的炎症。急性呼吸窘迫綜合症是受COVID-19(中共病毒)感染後常見的併發症之一。

研究人員認為,焦亡的細胞通過犧牲自己,向周圍的細胞釋放信號蛋白——細胞因子(cytokine)。這種死亡過程快速而慘烈,有可能是為了其它益處而進行的犧牲。以前科學家以為這個過程一旦啓動,就沒有辦法逆轉。

1月10日發表於《自然·通訊》(Nature Communications)期刊上的研究説,發現這種死亡過程即使已經被觸發,也有辦法挽回。但是這些細胞可能因為某些其它原因被標記了一定要犧牲,所以這些干預方法起到的作用只是讓這些細胞「改天再死」的效果。

伊利諾伊大學芝加哥分校(University of Illinois at Chicago,縮寫為UIC)的研究人員修改了gasdermin蛋白的基因,使它對螢光起反應,即受到螢光的照射會被激活。研究人員把它叫做「光遺傳gasdermin」。

主要研究員之一UIC的藥理學助理教授加里·莫(Gary Mo)說,細胞焦亡是幾種細胞死亡過程中主要的一種,健康和不健康的身體狀態下都可能出現。但是因為它不一定是受到某種病原體觸發而產生,而且在不同細胞和人體上的反應不同,也就是說不一定會觸發焦亡,所以一直以來,在活體細胞內研究這種焦亡過程很困難。

加里·莫說:「有了光遺傳gasdermin,我們可以跳過不明朗的病原體攻擊過程和細胞的不同反應,直接在分子層面模擬細胞焦亡過程被觸發以後的情況。」

研究人員用螢光技術準確地激活細胞內的gasdermin蛋白,也就是啓動了焦亡過程,觀察在不同條件下細胞膜孔洞的開啓和閉合情況。

結果發現很多條件可以控制這些孔洞的開關。比如,遇到一定濃度的鈣離子,這些細胞膜上的孔洞在幾十秒內就會閉合。

加里·莫說:「這說明細胞焦亡這種死亡過程並非不可逆。了解如何控制這個過程,將開啓研發新藥的全新思路。我們現在正著手研究促進和抑制這個過程的兩類藥物。」

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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