凋亡的细胞很讲卫生,它们在濒临死亡的时候,会将它们的遗骸小心的包起来不泄漏出去影响其它正常的细胞。相反的坏死的细胞则什么都不管了,细胞碎片会到处泄漏而引起周围的细胞产生炎症反应。如果凋亡的细胞不进行清理反应,也会历经第二次坏死。Nature上的最新文章报道了在凋亡细胞中存在安全保护的机制,不使凋亡的细胞历经二次坏死,这种机制利用一种原癌症因子HMGB1来对染色质结构进行改变。
HMGB1是一个DNA结合的结构蛋白,与核蛋白复合物的组装有关,当它被激活的单核细胞和巨噬细胞释放时也能起到炎症反应介导因子的作用。Marco Bianchi
and colleagues发现这两种功能是有联系的。
研究者首先观察到HMGB1被坏死的细胞释放出来而不被凋亡的细胞释放。他们发现甚至在去垢剂将细胞膜完全通透后HMGB1与凋亡细胞的染色质还是紧密相联系的。核小体碎片是凋亡细胞的标记,他们发现事先用去乙酰化酶抑制剂对染色质进行作用能影响HMGB1与DNA的结合作用。这说明细胞凋亡的过程中发生了乙酰化水平不足,使得HMGB1能和DNA相结合。接着他们发现在凋亡过程中组蛋白H4确实是乙酰化水平很低的。
研究者发现缺失HMGB1的细胞与野生型的细胞对凋亡刺激的敏感程度一样,这说明HMGB1对凋亡的产生不是必需的。那么HMGB1与染色质的结合能避免其的泄漏而避免炎症反应吗?研究者将骨髓与HMGB1缺失的死亡成纤维细胞和野生型死亡的成纤维细胞进行温育,结果发现HMGB1缺失细胞清除单核细胞释放的TNF-α能力比野生型差很多。而用TNF-α和去乙酰化酶抑制剂同时作用与野生型的凋亡成纤维细胞则也能产生炎症反应。
通过他们的研究,确定与DNA相结合的结构蛋白HMGB1在凋亡过程中与染色质的结合确实能减少凋亡细胞产生的炎症反应。
相关文章及链接:
ORIGINAL RESEARCH PAPERS
Scaffidi, P., Misteli, T. & Bianchi,
M. E. Release of chromatin protein HMGB1 by necrotic cells triggers
inflammation. Nature 418, 191-195 (2002) | Article | PubMed |
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Marco Bianchi’s laboratory