細(xì)胞的自我消除是所有生物體的重要過程。眾所周知，細(xì)胞在生物體中會不斷的自我清除，這是一個生物體非常重要的生命過程，當(dāng)細(xì)胞受損或感染病毒或細(xì)菌時，它們會采用“自我毀滅”程序。

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       這對于生物體來說，是一個相當(dāng)重要的機(jī)制，這種重要的機(jī)制可以防止腫瘤的潛在生長，并防止有害病原體在全身的傳播。

       普遍的人都會認(rèn)為細(xì)胞在生命結(jié)束時只是破裂和死亡。然而現(xiàn)在，研究人員又有新發(fā)現(xiàn)。巴塞爾大學(xué)生物中心、洛桑大學(xué)和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院生物系統(tǒng)科學(xué)與工程系(D-BSSE)的研究人員對細(xì)胞死亡的最后一步提供了新的見解。

       蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜中起斷裂點(diǎn)的作用

       在科學(xué)雜志《Nature》上，巴塞爾大學(xué)生物中心、洛桑大學(xué)和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院生物系統(tǒng)科學(xué)與工程系(D-BSSE)的研究人員描述了一種名為ninjurin-1的蛋白質(zhì)是如何組裝成細(xì)絲的，細(xì)絲像拉鏈一樣工作，打開細(xì)胞膜，從而導(dǎo)致細(xì)胞解體。這一新發(fā)現(xiàn)是理解細(xì)胞死亡的一個重要里程碑。

       各種信號，如細(xì)菌成分，觸發(fā)細(xì)胞死亡機(jī)制。在這個過程的最后階段，細(xì)胞的保護(hù)膜被允許離子流入細(xì)胞的微小孔破壞。

       巴塞爾大學(xué)生物中心一個研究小組的負(fù)責(zé)人Sebastian Hiller教授解釋說:“通常的理解是，細(xì)胞會隨著滲透壓的增加而膨脹，直到最終破裂。我們現(xiàn)在正在研究細(xì)胞是如何破裂的。蛋白質(zhì)ninjurin-1不會像氣球一樣爆裂，而是在細(xì)胞膜上提供一個突破點(diǎn)，導(dǎo)致特定部位破裂。”

       科學(xué)家們利用高靈敏度顯微鏡和核磁共振光譜學(xué)等先進(jìn)技術(shù)，已經(jīng)能夠闡明ninjurin-1在單個原子水平上誘導(dǎo)膜破裂的機(jī)制。ninjurin-1是一種嵌入細(xì)胞膜的小蛋白質(zhì)。

       該研究的第一作者、瑞士納米科學(xué)研究所博士學(xué)院的博士生Morris Degen解釋說:“接到自殺命令后，兩個ninjurin-1蛋白最初聚集在一起，在膜上鉆出一個楔形。許多蛋白質(zhì)附著在最初的楔子上，形成了大的病變和洞。通過這種方式，細(xì)胞膜被一片一片地切開，直到細(xì)胞完全分解。”

       Hiller補(bǔ)充道，“沒有ninjurin-1細(xì)胞不會破裂。由于離子的涌入，它們確實(shí)在一定程度上膨脹，但膜破裂取決于這種蛋白質(zhì)的功能”。

       對細(xì)胞死亡的深入了解將有助于尋找新的藥物靶點(diǎn)

       由于一些腫瘤細(xì)胞逃避程序性細(xì)胞死亡，治療癌癥的干預(yù)措施是可以想象的。

       科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在淋巴瘤發(fā)展過程中，未折疊蛋白反應(yīng)（unfolded protein response，UPR）有利于腫瘤細(xì)胞逃避細(xì)胞程序性死亡。

       賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院Lori Hart副教授首次在人淋巴瘤和發(fā)展患有淋巴瘤的轉(zhuǎn)基因小鼠中發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象。當(dāng)未折疊蛋白反應(yīng)處于滅活時，淋巴瘤細(xì)胞易于發(fā)生細(xì)胞死亡。相關(guān)研究論文發(fā)表在2012年12月的Journal of Clinical Investigation雜志上。

       研究結(jié)果的意義是證實(shí)了未折疊蛋白反應(yīng)途徑可能是有潛力的抗腫瘤靶標(biāo)，特別是對淋巴瘤而言。事實(shí)上，研究還證實(shí)了PERK激酶在未折疊蛋白反應(yīng)中發(fā)揮核心作用。同時在未折疊蛋白反應(yīng)中，致癌基因c-Myc是被激活的。當(dāng)細(xì)胞癌變時，c-Myc基因調(diào)控細(xì)胞死亡旁路被抑制，致癌基因c-Myc促進(jìn)腫瘤的形成。

       c-Myc的過度表達(dá)導(dǎo)致一個關(guān)鍵特性蛋白質(zhì)PERK合成率增加，腫瘤細(xì)胞使用這種異常的蛋白質(zhì)，阻止細(xì)胞凋亡和激活未折疊蛋白反應(yīng)，可見這些癌細(xì)胞的生存依賴于Myc誘導(dǎo)的蛋白PERK合成增加。因此，針對Myc致癌基因的下游活性蛋白質(zhì)的合成可能是癌癥新的治療時間窗。

       另外，在帕金森病等神經(jīng)退行性疾病或感染性休克等危及生命的疾病中觀察到的細(xì)胞過早死亡的情況下，干擾這一過程的藥物是一種潛在的治療選擇。

       參考文獻(xiàn)：

       Structural basis of NINJ1-mediated plasma membrane rupture in cell death