身體如何清理凋亡細胞,主要有兩個(gè)方面的作用,一個(gè)是細胞自噬作用,另一個(gè)就是凋亡細胞所產(chǎn)生的信號。
自噬作用
自噬作用(autophagy)是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的細胞活動(dòng),字面上也很好理解:自己吃自己??傮w上看,動(dòng)物細胞是一個(gè)三層結構:最外面是細胞膜,中間是細胞質(zhì),細胞核被包裹在最里面。
大部分功能性細胞器和生物分子都懸浮在細胞質(zhì)中,因此,很多細胞活動(dòng)都在細胞質(zhì)中進(jìn)行。由于生理生化反應多而復雜,經(jīng)常產(chǎn)生大量殘渣,致使細胞活動(dòng)受到影響甚至停滯。
在這種情況下,自噬作用就非常重要:將淤積在細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)等代謝殘渣清除掉,恢復正常的細胞活動(dòng)。
細胞信號1
一、細胞發(fā)出“吃我”的信號;
近日,日本科學(xué)研究所(iCeMS)科學(xué)家揭示了清除體內有害細胞的分子機制。核蛋白片段被釋放到細胞質(zhì)中,激活質(zhì)膜蛋白,在細胞表面顯示一種脂質(zhì),并向其他細胞發(fā)出信號,讓它們擺脫這種脂質(zhì)。研究結果近日發(fā)表在《分子細胞》上。
“每天人體有100億個(gè)細胞死亡,并被一種叫做吞噬細胞的血細胞吞噬。如果這種情況不發(fā)生,死亡細胞就會(huì )破裂,引發(fā)自身免疫反應?!?/strong>領(lǐng)導這項研究的生物化學(xué)家Jun Suzuki解釋說(shuō),“了解死亡細胞是如何被清除的很重要?!?/p> 科學(xué)家已經(jīng)知道,死細胞的表面會(huì )發(fā)出“吃我”的信號,吞噬細胞可以識別這種信號。在這一過(guò)程中,脂質(zhì)通過(guò)混雜酶在細胞膜內外間翻轉。Suzuki團隊已經(jīng)發(fā)現了幾種這種脂質(zhì)轉移蛋白,但其中一些激活機制尚不清楚。 為了解決這個(gè)問(wèn)題,研究小組使用了一系列的篩選方法研究被稱(chēng)為Xkr4的蛋白,以了解它們是如何相互作用的。 “我們發(fā)現一個(gè)核蛋白片段激活Xkr4,向吞噬細胞顯示‘吃我’的信號?!眎CeMS細胞生物學(xué)家Masahiro Maruoka說(shuō),他是這項研究的第一作者。 具體來(lái)說(shuō),細胞死亡信號會(huì )導致一種名為XRCC4的核蛋白被一種酶切斷。XRCC4的一個(gè)片段離開(kāi)細胞核,激活Xkr4,形成二聚體——將相同的片段連接成構型。這些都是Xkr4最終在細胞表面轉移脂質(zhì)以警示吞噬細胞所必需的。 相關(guān)論文信息:http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2021.02.025 細胞信號2 二、細胞發(fā)出“代償性增殖信號” 國際著(zhù)名學(xué)術(shù)雜志《Cell》子刊在線(xiàn)發(fā)表了美國拉什大學(xué)Sasha H. Shafikhani研究組的一篇研究論文,報道了即將死亡的細胞會(huì )向鄰近細胞發(fā)出信號,確保有新細胞來(lái)接替自己。 科學(xué)家還發(fā)現,綠膿桿菌產(chǎn)生的一種毒素能阻止細胞發(fā)送死亡通告,這正是該病菌導致傷口難以愈合的原因。細胞的有序凋亡和新生是人體正常運作過(guò)程的一部分。長(cháng)久以來(lái)人們一直不清楚瀕死的細胞怎樣進(jìn)行“代償性增殖信號傳導”,即通知其他細胞分裂出新細胞來(lái)填補空缺。 研究人員首次觀(guān)察到,瀕死的細胞會(huì )散發(fā)出微小的囊泡,里面包裹著(zhù)一種稱(chēng)為CrkI的蛋白質(zhì)。鄰近細胞收到這樣的“郵包”之后,就會(huì )分裂產(chǎn)生新細胞,接替死亡細胞的崗位。 隨著(zhù)年齡的增長(cháng),許多與衰老有關(guān)的疾病也紛紛到來(lái),身體各項技能逐漸下降,干細胞的數量和質(zhì)量成為抵抗衰老和疾病最關(guān)鍵的一環(huán)。 既然是干細胞的衰老導致人體衰老的加速,如果直接向身體內注入干細胞,是不是可以延緩衰老治療某些與衰老有關(guān)的疾病呢? 通過(guò)不斷的驗證,我們發(fā)現,補充干細胞到體內不但可以延緩衰老,甚至可以部分逆轉衰老帶來(lái)的疾病和癥狀。 END