來自哈佛醫(yī)學院細胞生物學系,,布萊根婦女醫(yī)院(Brigham and Women’s Hospital),貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心(Beth Israel Deaconess Medical Center,,BIDMC)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種全新的,,奇
異的細胞侵入細胞的死亡過程,并命名為entosis,,即“Within”的希臘文,。這一研究成果公布在《Cell》雜志上。
在20世紀70年代,,科學家們發(fā)現(xiàn)了一種程序性細胞死亡的過程,,即細胞凋亡,,這種細胞死亡過程在發(fā)育過程中扮演著重要的角色,這一研究成果獲得了2002年諾貝爾生理/醫(yī)學獎,。細胞凋亡是一種與細胞死亡不同的過程,,前者不是一件被動的過程,而是主動過程,,它涉及到一系列基因的激活,,表達和調控等方面的作用,而且也并不是病理條件下,,自體損傷的一種現(xiàn)象,,而是為更好地適應生存環(huán)境而主動爭取的一種死亡過程。因此科學家們借用希臘“Apoptosis”來表示,,意思是像樹葉或花的自然凋落,。
然而新發(fā)現(xiàn)的這種細胞死亡方式不同于細胞凋亡,不會在細胞膜和細胞核分裂過程中產(chǎn)生不規(guī)則隆起,,而是有些細胞會進入到其它細胞中,,導致死亡,研究人員認為這種新形式有可能成為一種抑制腫瘤的新方法,。
文章第一作者Michael Overholtzer表示,,“我們觀測到一些游離的細胞,不像正常細胞那樣黏附著,,這些細胞鉆進其鄰近細胞中,,在一些稱為vacuoles的小室中死亡,。”
“我們并不確認entosis是否扮演著一種特殊的角色,,或者僅僅只是一個正常過程中的異常”,細胞生物學系主任,,文章的通訊作者Brugge提到,。
研究人員是在研究正常乳腺細胞的時候發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的,他們發(fā)現(xiàn)被卷入到別的細胞的乳腺分離細胞中,,有70%死亡,,9%進行了分裂,18%最后被完好無損地釋放出來,。另外,,細胞凋亡和噬菌作用(phagocytosis)等其它細胞死亡方式并不會中斷entosis,這證明了entosis具有獨特的作用機制,。
進一步的實驗還表明,,保持細胞間相互連接的鈣粘著蛋白(Cadherins)對于entosis是必需的。研究人員認為當細胞從基膜上分離時,,它們之間支持力的不平衡導致了entosis的發(fā)生,。
最開始Overholtzer并沒有意識到這種細胞死亡方式的意義,,直到他與布萊根婦女醫(yī)院的病理學家Andrea Richardson取得了聯(lián)系,后者告知他一些癌癥研究中的細胞侵入的參考文獻,。Brugge說,,“雖然這些結構十多年前就有病理學家描述過了,但是沒有人知道它們是如何形成的,。”
讓人驚訝的還有這些內化性(internalized)細胞的命運:雖然大部分這些細胞最終都死亡了,,但是有一些會激活它們的宿主,并逃脫出來,。Overholtzer表示,,“病理學家許多年都在猜測一些內化細胞是活的,現(xiàn)在我們的數(shù)據(jù)證實了這種看法,。”
原始出處:
Cell, Vol 131, 966-979, 30 November 2007
Article
A Nonapoptotic Cell Death Process, Entosis, that Occurs by Cell-in-Cell Invasion
Michael Overholtzer,1 Arnaud A. Mailleux,1 Ghassan Mouneimne,1 Guillaume Normand,1 Stuart J. Schnitt,3 Randall W. King,1 Edmund S. Cibas,2 and Joan S. Brugge1,
1 Department of Cell Biology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA
2 Department of Pathology, Brigham and Women's Hospital and Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA
3 Department of Pathology, Beth Israel Deaconess Medical Center and Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA
Corresponding author
Joan S. Brugge
[email protected]
Epithelial cells require attachment to extracellular matrix (ECM) to suppress an apoptotic cell death program termed anoikis. Here we describe a nonapoptotic cell death program in matrix-detached cells that is initiated by a previously unrecognized and unusual process involving the invasion of one cell into another, leading to a transient state in which a live cell is contained within a neighboring host cell. Live internalized cells are either degraded by lysosomal enzymes or released. We term this cell internalization process entosis and present evidence for entosis as a mechanism underlying the commonly observed “cell-in-cell” cytological feature in human cancers. Further we propose that entosis is driven by compaction force associated with adherens junction formation in the absence of integrin engagement and may represent an intrinsic tumor suppression mechanism for cells that are detached from ECM.
細胞凋亡
細胞凋亡是指為維持內環(huán)境穩(wěn)定,,由基因控制的細胞自主的有序的死亡。細胞凋亡與細胞壞死不同,,細胞凋亡不是一件被動的過程,,而是主動過程,它涉及一系列基因的激活,、表達以及調控等的作用,;它并不是病理條件下,自體損傷的一種現(xiàn)象,,而是為更好地適應生存環(huán)境而主動爭取的一種死亡過程,。細胞發(fā)生凋亡時,就像樹葉或花的自然凋落一樣,,對于這種生物學觀察,,借
用希臘“Apoptosis”來表示,意思是像樹葉或花的自然凋落,,可譯為細胞凋亡,。
細胞凋亡與細胞程序性死亡(PCD)
從嚴格的詞學意義上來說,細胞程序性死亡與細胞凋亡是有很大區(qū)別的,。細胞程序性死亡的概念是1956 年提出的,,PCD 是個功能性概念,描述在一個多細胞生物體中某些細胞死亡是個體發(fā)育中的一個預定的,、并受到嚴格程序控制的正常組成部分,。例如蝌蚪變成青蛙,其變態(tài)過程中尾部的消失伴隨大量細胞死亡,,高等哺乳類動物指間蹼的消失,、顎融合、視網(wǎng)膜發(fā)育以及免
疫系統(tǒng)的正常發(fā)育都必須有細胞死亡的參與,。這些形形色色的在機體發(fā)育過程中出現(xiàn)的細胞死亡有一個共同特征:即散在的,、逐個地從正常組織中死亡和消失,,機體無炎癥反應,而且對整個機體的發(fā)育是有利和必須的,。因此認為動物發(fā)育過程中存在的細胞程序性死亡是一個發(fā)育學概念,,而細胞凋亡則是一個形態(tài)學的概念,描述一件有著一整套形態(tài)學特征的與壞死完全不同的細胞死
亡形式,。但是一般認為凋亡和程序性死亡兩個概念可以交互使用,,具有同等意義。
細胞凋亡與壞死的區(qū)別
雖然凋亡與壞死的最終結果極為相似,,但它們的過程與表現(xiàn)卻有很大差別,。
壞死(necrosis):壞死是細胞受到強烈理化或生物因素作用引起細胞無序變化的死亡過程。表現(xiàn)為細胞脹大,,胞膜破裂,,細胞內容物外溢,核變化較慢,,DNA 降解不充分,,引起局部嚴重的炎癥反應。
凋亡是細胞對環(huán)境的生理性病理性刺激信號,,環(huán)境條件的變化或緩和性損傷產(chǎn)生的應答有序變化的死亡過程,。其細胞及組織的變化與壞死有明顯的不同。