2007年终盘点：“细胞死亡”重大发现

　　

生物通报道：正常的组织中，经常发生“正常”的细胞死亡，它是维持组织机能和形态所必需的。细胞死亡的方式通常有3种：细胞坏死（necrosis）、细胞凋亡（apoptosis）和细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）。

 

“程序性细胞死亡”（programmed  cell  death,  PCD）由于其与人类健康和某些重大疾病有密切关系而成为生物工程研究的热门课题。2002年诺贝尔生理学、医学奖授予英国的悉尼·布雷内、约翰·苏尔斯顿和美国的罗伯特·霍维茨，以表彰他们在“器官发育”和“程序性细胞死亡”中的重大发现，则明确反映出了这项研究的重要性。他们在线虫中发现了控制细胞死亡的关键基因，并阐明了这些基因如何在细胞死亡过程中相互作用，还证明了在人体中存在着相似的基因。这一开创性工作为“程序性死亡”的研究奠定了重要的基础。

 

近年来，这一领域取得了令人瞩目的成果。科学家发现控制“程序性细胞死亡”的基因有两类，一类是抑制细胞死亡的，而另一类则启动或促进细胞死亡。这两类基因的相互作用控制了细胞发育的进程。这两种机制的并存，使机体细胞的生与死处于动态的平衡，以确保机体的健康。一旦这种平衡被破坏，疾病就会发生。当细胞的死亡受到抑制时，细胞会无序增长并造成肿瘤发生及形成癌症，反之则导致细胞过度死亡，如受到艾滋病病毒感染时，人体免疫机能被破坏，引发艾滋病。受到基因严密调控的细胞“生”与“死”的过程对于我们更深刻地认识人类健康和疾病的机理，进一步了解癌症、艾滋病等重大疾病的发病机制并找到治疗方法有重要的意义。

 

2007年，有关细胞死亡的基础性研究也获得了几项重要发现。因此，这个热点研究领域的重大成果也成为生物通主办的“Sigma-Aldrich特约之2007生命科学十大新闻暨年度人物评选”活动的候选成果。欢迎读者踊跃投票，投票登陆以下网址：http://www.ebiotrade.com/custom/news_2007/index.htm。

 

就在近日，美国马萨诸塞大学医学院的研究进行的一项新研究显示，果蝇的唾液腺确实能够告诉我们与人类疾病有关的过程。该项研究对一种细胞死亡过程——自我吞噬有了新的了解。这项研究的结果发表在12月14日的《Cell》杂志上。

 

自从二十世纪60年代发现程序性细胞死亡以来，来自世界各地各个学科的研究人员对这个过程进行了大量的研究。作为发育和动态静止的一个关键机制，细胞程序性死亡能够清理细胞内已不需要的或受损的细胞。尽管细胞凋亡是了解最多的一种程序性细胞死亡过程，近期研究人员开始对自我吞噬作用有了进一步的了解。这个过程是一种高度调节、异化过程，能使细胞自己吃掉自己。有趣的是，自我吞噬还能为细胞提供在不能进行凋亡时的一种替代形式的自我毁灭。

 

在这篇最新发表的文章中，来自UMMS的副教授Eric Baehrecke和同事对果蝇的唾液腺进行了研究。果蝇唾液腺含有拆除和再利用自身细胞成份所需的所有细胞机器，并且为阐明自我吞噬的复杂功能提供了一个遗传模型系统。这篇文章描述了自我吞噬细胞死亡所需的细胞成份，并且确定出与果蝇发育过程中细胞清理过程相互合作的多个途径。

 

研究人员表示，了解不同细胞死亡途径如何联系以及它们如何影响发育、压力应答和疾病变得越来越重要。尽管这项研究是对果蝇的研究，但是在这种模式生物中的发现往往是了解人类类似情况的第一步。通过了解自我吞噬细胞死亡途径，这项新研究可能有助于解释这种途径在人类疾病如癌症、阿尔茨海默症和帕金森症中的作用。自我吞噬在细胞死亡中的作用目前仍然存在争议，但它对了解和治疗多种人类疾病具有重要意义。

 

也是今年年底，来自哈佛医学院细胞生物学系，布莱根妇女医院（Brigham and Women's Hospital），贝斯以色列女执事医疗中心（Beth Israel Deaconess Medical Center，BIDMC）的研究人员发现了一种全新的，奇异的细胞侵入细胞的死亡过程，并命名为entosis，即“Within”的希腊文。这一研究成果公布在《Cell》杂志上。

 

新发现的这种细胞死亡方式不同于细胞凋亡，不会在细胞膜和细胞核分裂过程中产生不规则隆起，而是有些细胞会进入到其它细胞中，导致死亡，研究人员认为这种新形式有可能成为一种抑制肿瘤的新方法。

 

研究人员是在研究正常乳腺细胞的时候发现这一现象的，他们发现被卷入到别的细胞的乳腺分离细胞中，有70%死亡，9%进行了分裂，18%最后被完好无损地释放出来。另外，细胞凋亡和噬菌作用（phagocytosis）等其它细胞死亡方式并不会中断entosis，这证明了entosis具有独特的作用机制。（生物通雪花）

 

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