新研究發現細胞死亡過程是可逆轉的

細胞死亡示意圖。(Shutterstock)

【大紀元2022年01月19日訊】（大紀元記者李少維編譯報導）細胞焦亡（pyroptosis）是一種嚴重的炎症反應，以前科學家以為這個過程一旦啓動就無法逆轉，細胞只有走向死亡。新研究發現了逆轉這個過程、挽救細胞的辦法。

細胞死亡的方式有很多種，有被動的，也有主動的。焦亡是自發死亡方式中的一種，也是很慘烈的一種。細胞焦亡在分子層面表現為，細胞內的一種gasdermin蛋白在細胞膜上打開很多大孔洞，細胞裡面的物質從孔洞中噴發出去，整個細胞爆炸死亡。

科學家目前還不明確究竟是怎樣的條件會觸發細胞的焦亡過程。只知道某些類型的癌症、敗血症，以及急性呼吸窘迫綜合症（acute respiratory distress syndrome，縮寫為ARDS）等很多疾病都會引發細胞焦亡，表現為出現失控的炎症。急性呼吸窘迫綜合症是受COVID-19（中共病毒）感染後常見的併發症之一。

研究人員認為，焦亡的細胞通過犧牲自己，向周圍的細胞釋放信號蛋白——細胞因子（cytokine）。這種死亡過程快速而慘烈，有可能是為了其它益處而進行的犧牲。以前科學家以為這個過程一旦啓動，就沒有辦法逆轉。

1月10日發表於《自然·通訊》（Nature Communications）期刊上的研究説，發現這種死亡過程即使已經被觸發，也有辦法挽回。但是這些細胞可能因為某些其它原因被標記了一定要犧牲，所以這些干預方法起到的作用只是讓這些細胞「改天再死」的效果。

伊利諾伊大學芝加哥分校（University of Illinois at Chicago，縮寫為UIC）的研究人員修改了gasdermin蛋白的基因，使它對螢光起反應，即受到螢光的照射會被激活。研究人員把它叫做「光遺傳gasdermin」。

主要研究員之一UIC的藥理學助理教授加里·莫（Gary Mo）說，細胞焦亡是幾種細胞死亡過程中主要的一種，健康和不健康的身體狀態下都可能出現。但是因為它不一定是受到某種病原體觸發而產生，而且在不同細胞和人體上的反應不同，也就是說不一定會觸發焦亡，所以一直以來，在活體細胞內研究這種焦亡過程很困難。

加里·莫說：「有了光遺傳gasdermin，我們可以跳過不明朗的病原體攻擊過程和細胞的不同反應，直接在分子層面模擬細胞焦亡過程被觸發以後的情況。」

研究人員用螢光技術準確地激活細胞內的gasdermin蛋白，也就是啓動了焦亡過程，觀察在不同條件下細胞膜孔洞的開啓和閉合情況。

結果發現很多條件可以控制這些孔洞的開關。比如，遇到一定濃度的鈣離子，這些細胞膜上的孔洞在幾十秒內就會閉合。

加里·莫說：「這說明細胞焦亡這種死亡過程並非不可逆。了解如何控制這個過程，將開啓研發新藥的全新思路。我們現在正著手研究促進和抑制這個過程的兩類藥物。」

責任編輯：葉紫微