Cell：细胞程序性死亡（二）

　　

生物通报道  最新出版（11月11日）的《细胞》（Cell）杂志刊登了洛克菲勒大学细胞凋亡及癌症生物学实验室主任Hermann Steller与另外一位科学家Yaron Fuchs撰写的综述性文章：Programmed Cell Death in Animal Development and Disease。

在这篇文章中，作者对细胞程序性死亡研究领域的历史发展进行了简短的概述，总结了在动物发育过程中PCD的调控作用及模式。讨论了凋亡相关蛋白的功能及调控机制，综述了这些蛋白在细胞分化和组织重塑等不同发育过程中的功能。最后，作者还就近年来越来越多关于凋亡、干细胞与癌症关联性的研究进行了探讨。

接上文Cell值得关注的综述：细胞程序性死亡（一）

程序性细胞死亡在发育中的作用

目前关于PCD的作用及调控机制的大部分研究数据主要来自于三种模型系统：线虫、果蝇和小鼠。线虫中的体细胞程序性死亡是一个受到细胞系严密调控的细胞命运过程。在雌雄同体线虫的发育过程中，1090个体细胞中的131个会发生死亡，其中大部分发生在胚胎发育过程中或是细胞分裂后不久。当线虫的PCD发生异常时，这131个细胞将免于细胞死亡，但对线虫的发育、寿命、行为和外表似乎并不产生显著性的影响。

研究PCD的另一个重要模型就是黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）。黑腹果蝇中的细胞数目比线虫要多出1000多倍，它的细胞数目受到营养供应、DNA损伤和环境压力等环境因素的影响。在果蝇中，PCD并非是由细胞系确定的程式化的细胞命运过程，而是更多地像脊椎动物一样，受到各种细胞内外的刺激调控。果蝇有着确定的发育机制，相对简单的解剖结构，便于遗传及分子生物技术操作。因此它为研究发育过程中PCD的作用以及信号调控机制提供了一个重要的系统。不同于线虫，PCD是果蝇完全发育所必需的过程，抑制PCD会导致果蝇严重的发育缺陷和生物体死亡。

正如人们可以预期的，在脊椎动物中的PCD调控则似乎要复杂得多，在整个发育的过程中从早期胚泡中的内细胞团分化到成体维持组织内环境稳定，大量的细胞都经受了PCD。让人感到有些惊异的是，在小鼠中的某些细胞死亡基因的失活仅导致相对较小的发育缺陷，并且在胚胎发育中存活下来。其中的原因之一看起来是由于相当丰富的caspase家族以及存在多重caspase激活的机制。此外，有数据表明当发生凋亡缺陷时，细胞可能启动了其他的备用机制。尽管在哺乳动物中存在着健全的细胞死亡机制，然而凋亡异常仍与一些特异性的发育障碍和癌症及退行性疾病等多种疾病显示了相关性。

目前这一研究已从线虫、果蝇和小鼠向其他的生物系统包括水螅、烟草天峨、非洲蟾蜍、鸡以及人类患者延伸。（未完待续。。。。。。）

下接：Cell：细胞程序性死亡（三）

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Programmed Cell Death in Animal Development and Disease

Programmed cell death (PCD) plays a fundamental role in animal development and tissue homeostasis. Abnormal regulation of this process is associated with a wide variety of human diseases, including immunological and developmental disorders, neurodegeneration, and cancer. Here, we provide a brief historical overview of the field and reflect on the regulation, roles, and modes of PCD during animal development. We also discuss the function and regulation of apoptotic proteins, including caspases, the key executioners of apoptosis, and review the nonlethal functions of these proteins in diverse developmental processes, such as cell differentiation and tissue remodeling. Finally, we explore a growing body of work about the connections between apoptosis, stem cells, and cancer, focusing on how apoptotic cells release a variety of signals to communicate with their cellular environment, including factors that promote cell division, tissue regeneration, and wound healing.