澳大利亚科学预警网站1月12日发表题为《我们以为这种细胞死亡现象不可逆，但我们错了》的文章，作者系戴维·尼尔德。文章称，细胞焦亡可以启动，然后根据周围情况的变化而停止。全文摘编如下：
一项新研究认为，“细胞焦亡”——同感染和炎症反应有关的一种程序性细胞死亡——实际上可以被制止和控制。先前，人们认为，这个过程一旦开启就是不可逆的。
机体会利用细胞焦亡过程杀死细胞，从而保持健康。不过，这类方式也可能遭到强行控制，从而造成损害。研究细胞死亡之所以具有挑战性，是因为它的启动不可预测，以及它对于不同细胞和不同的人会造成不同影响。
从事这项研究的团队使用了一种新方式来分析细胞焦亡。研究人员定制了一种同细胞死亡有关的蛋白质，它能对光作出反应。实验室测试揭示了细胞焦亡随着外部环境的变化进行自我调节的迹象。
伊利诺伊大学芝加哥分校的药理学家加里·莫说：“这向我们表明，这种形式的细胞死亡不是单向的。实际上，这个过程存在取消键，可以关闭。”
为这项研究制造的蛋白质是一种光遗传（光响应）版本的焦孔素（gasdermin）蛋白。焦孔素蛋白对构成细胞焦亡的生物化学反应至关重要。它会在细胞膜上打开大孔，以便在接收到身体发出的指令时将细胞杀死。
研究人员利用荧光成像技术以准确激活他们定制的焦孔素蛋白。他们可以看到在某些条件下——比如钙离子保持特定浓度的时候——这些被打开的孔在几秒钟内重新闭合。
就弄清楚为何会出现上述情况、以及触发上述情况的具体条件而言，研究尚处于早期，但有关现象证明，细胞焦亡可以启动，然后根据周围情况的变化而停止。
莫说：“我们光遗传版本的焦孔素蛋白使我们能够跳过不可预测的病原体行为和多变的细胞反应，因为一旦细胞焦亡受到触发，它会在分子水平上模拟细胞中发生事情。”
包括一些癌症在内的多种疾病是细胞死亡过程不能正常发挥作用的结果。这种功能障碍还会在感染后导致炎症失控——败血症就是这样。
如果我们能够找到办法控制哪些细胞被杀死以及何时被杀死，那么有关细胞死亡如何发挥作用的知识的增加也会带来治疗水平的提高。细胞焦亡就是一种重要类型的细胞死亡。
过去的研究已经揭示了细菌避开细胞焦亡和细胞凋亡（另一种细胞死亡类型）的攻击的途径。随着病原体变得更加聪明，继续拥有战胜它们的药物是很重要的。
莫说：“了解如何控制这一过程将解锁药物开发的新途径。”
这项研究已经发表在《自然·通讯》上。
【相关讯息】细胞死亡不是“单向旅途”：焦亡过程中存在“开关”，其可实现动态调节
近日，伊利诺伊大学芝加哥分校（University of Illinois Chicago）的研究人员进行了一项研究，揭示了一种分析细胞焦亡（pyroptosis）的新方法，细胞焦亡通常是由感染引起，并导致体内过度炎症的细胞死亡过程。研究表明，长期以来被认为一旦启动就不可逆转的这一“细胞焦亡”过程，事实上是可以被阻止和控制的。
研究者表示，细胞的死亡过程在身体中发挥着重要作用，无论是健康状态还是患病状态。但研究细胞焦亡——这是细胞死亡的一种主要类型，在科学界一直非常具有挑战性。
这个研究发现意味着，科学家们如今有了一种新的方法来研究与“细胞死亡过程失常”有关的疾病，比如一些癌症，以及可能因该过程引起的炎症失控而变得复杂的感染。这些感染包括败血症，例如，急性呼吸窘迫综合症，这是新冠肺炎的主要并发症之一。
细胞焦亡（pyroptosis）是一系列生化反应，它利用gasdermin（一种蛋白质）打开细胞膜上的大孔，破坏细胞的稳定性。为了更多地了解这一过程，研究人员通过基因工程设计了一种 '光遗传'gasdermin，使该蛋白质对光做出反应。
研究人员利用这一工具，并使用荧光成像技术在细胞实验中精确激活gasdermin，并观察各种情况下的孔隙。他们发现，某些条件，例如特定浓度的钙离子，仅在几十秒内就触发了孔的关闭。
这种蛋白质对外部环境产生的自动反应提供了证据证明，细胞焦亡可以动态地自我调节。
研究人员表示，研究表明，这种形式的细胞死亡不是单程旅途。这个过程实际上是用一个“取消按钮”，一个“开关”来编程的。了解如何控制这一过程，为药物发现开辟了新的途径。如今，科学家可以进一步考虑在疾病中调整、促进或限制这种类型的细胞死亡，尝试找到更好的、有效的药物。
题为Gasdermin D pores are dynamically regulated by local phosphoinositide circuitry的相关研究论文发表在《自然-通讯》上。
打印本文章
