综述:濒死体验:caspase-3的干细胞秘密生命

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Seminars in Cell & Developmental Biology 6.2

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  这篇综述深入探讨了凋亡执行者caspase-3在干细胞(SCs)中的非凋亡功能,揭示了其通过调控干细胞特性、维持干细胞库和促进组织再生参与发育与稳态的新机制,同时探讨了caspase-3失调在癌症等疾病中的病理意义及治疗潜力。

  

非凋亡的caspase-3:干细胞世界的双面执行者

Abstract
作为程序性细胞死亡(PCD)的核心执行者,caspase-3长期以来被视为凋亡的终极刽子手。然而最新研究揭示,这把"分子剪刀"在干细胞(SCs)中竟扮演着截然不同的角色——从维持干细胞库到驱动组织再生,caspase-3展现出令人惊异的非凋亡功能。这种功能进化上的保守性,暗示着其在生命调控中可能比想象中更为基础。

Introduction
干细胞的命运抉择始终是生命科学的核心谜题。传统认知中,caspase-3通过内源性(线粒体)和外源性(死亡受体)通路介导细胞凋亡:死亡受体(如Fas/CD95)激活caspase-8,进而剪切Bid蛋白引发线粒体细胞色素c释放,最终通过caspase-9激活caspase-3。但近年发现,在胚胎干细胞(ESCs)和成体干细胞中,亚致死水平的caspase-3活性竟能调控细胞分化、器官尺寸甚至损伤修复。这种"濒死体验"现象,彻底改写了人们对这个经典凋亡蛋白的认知。

Non-apoptotic extrinsic functions of caspase 3: the role of apoptosis-induced proliferation
人体每秒约有百万细胞通过PCD被清除,但组织却能维持稳态——这背后隐藏着caspase-3的"复活术"。研究表明,局部凋亡事件可通过激活caspase-3诱导旁分泌信号(如Wnt、EGF),刺激邻近干细胞增殖。这种"凋亡诱导增殖"(AiP)现象在果蝇到哺乳动物中高度保守,尤其在肠上皮和造血系统中,caspase-3就像精准的分子节拍器,协调着细胞死亡与再生的动态平衡。

Concluding remarks
当caspase-3的"生死开关"功能失调时,后果同样惊人:过度激活导致干细胞耗竭,而功能抑制则可能诱发癌症。靶向调控caspase-3活性的疗法,或许将成为再生医学和抗癌领域的新突破口。但悬而未决的问题依然萦绕:细胞如何解读caspase-3的"死亡信号"与"生存指令"?微环境如何影响其功能抉择?这些谜题正等待更多研究揭晓。

Declaration of Competing Interest
值得注意的是,部分作者与生物技术公司Elixr Ltd存在利益关联,这为相关转化研究提供了商业视角的注脚。

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