科学家发现另一种细胞程序化死亡途径

　　

加州Buck老年研究所的Dale Bredesen说，与广泛接受的观点相反，细胞程序化死亡并非细胞凋亡的同义词。根据他和同事们在12月19日出版的Proceedings of the National Academies of Science上描述的细胞至少还有一种进行自我破坏的方法。 自从30年前细胞凋亡被首次描述以来，细胞的死亡世界就一直被划分为两个：细胞被认为或者通过名为细胞的凋亡的程序化过程“自杀”，或者通过一种名为细胞坏死的被动过程被“谋杀”。Bredesen说：“我们正在发现这个世界并不是这么简单，至少还有一个其它的途径。”

在Bredesen领导的实验室工作的Sabina Sperandio利用研究细胞凋亡的传统方法进行一种受体诱导的细胞死亡。而她所观察到的现象并不象典型的细胞凋亡现象：细胞核和DNA粉碎，呈片断化。

她和她的同事们进行了所有通常使用的检验方法之后，他们决定尝试某种不同的途径。使用了一个该实验室首先发展起来的研究受体-配体信号传导的模型，该研究组过量表达了类胰岛素生长因子-1的受体。该受体传递生存信号。使用阻断导致细胞凋亡的信号传导级联过程的抑制子，他们可以研究与细胞凋亡无关的细胞死亡机制。然后他们改造了蛋白剪切酶家族的名为Caspases的成员。该酶分子通过切割蛋白以使其可以拆除细胞，从而造成细胞的死亡。他们发现这种不同形式的细胞死亡可以通过Caspases其中之一的一个催化突变而被抑制，但是不会被那些阻断已知的Caspase的功能的抑制子所抑制。

该研究组称这种不同形式的程序化细胞死亡为“paraptosis”（“para”的意思是“接近或相关联”的意思）。

Bredesen说，凋亡的细胞表现出细胞和细胞核破裂成碎片，以及DNA变暗的特征，而paraptosis不表现出这些特征。相反，在细胞中出现空泡或者说大的空洞。他相信，这些空泡来自内质网和线粒体。

Bredesen说，目前已经发表了大约有25000篇有关细胞凋亡的论文，并且已经投入了数百万美元进行了寻求控制细胞凋亡的研究。然而该研究组发现抑制细胞凋亡的抑制子并不能抑制paraptosis。此外在许多退化性疾病中发生的细胞死亡，如Lou Gehrig氏病和亨廷顿舞蹈症，并不表现出任何细胞凋亡的现象。

Bredsen说：“该研究表明我们需要进行另一条途径的研究。细胞凋亡和细胞程序化死亡一直被相互替代地使用，但是这是有问题的。我们有关细胞死亡的观点是不全面的。”

Bredesen回忆说：“当我第一次告诉我的同事们这项研究成果时，他们都说：‘不可能。’”其他人可能认为空泡是一种形式的被动细胞死亡，或者说细胞坏死。

Bredesen继续说，但是事实上并非如此。事实上，新描述的细胞死亡形式是受到基因驱动的。也是一种程序化的细胞死亡，但是是以不同的方式。

事实上，他的研究组相信这种形式的细胞死亡是细胞凋亡的一个“远亲”。当Pierre Golstein研究一种相对简单的真核生物Dictyostelium discoideum的细胞死亡时，他发现了在形态学上类似于Bredesen的研究组定义为“paraptosis”的细胞死亡的迹象。Bredesen说，尽管这种形式的细胞死亡到现在才被认识到，但是事实上它可能是一种更古老形式的细胞死亡。

剑桥大学的Andrew Wyllie和法国INSERM of Marseille的Pierre Golstein在共同撰写的一篇注解中说，该研究组的研究成果相当令人兴奋，因为它可能揭示了一个与细胞凋亡并存的，但是受到不同调控的，内部程序化的细胞死亡机制。

Burnham研究所负责科研的所长John Reed说：“这是一个相当有趣的发现。”但是Reed对他们的发现仍然持谨慎的态度，他认为这种不适合标准的细胞凋亡或细胞坏死形式的细胞死亡可能是一种过量表达白介素生长因子受体的人为实验条件的副作用。他信任Bredesen开发研究受体依赖性的新工具，但是他说还需要进行更多的研究工作进行在更“类似体内条件”下的细胞的研究。

论文的第一作者Sperandio说，下一步研究工作将包括一个“该途径的功能基因组鉴定工作，包括先进的微阵列研究和蛋白相互作用研究。”

——摘译自12月19日