據(jù)悉,，該發(fā)現(xiàn)破解了一個(gè)重要的科學(xué)難題,，為治療痛風(fēng)、敗血癥和家族性地中海熱等免疫疾病提供了理論指導(dǎo),，同時(shí)也開辟了一個(gè)全新的細(xì)胞炎性壞死研究領(lǐng)域,。
重要
了解細(xì)胞炎性壞死的分子機(jī)制，對(duì)自身性炎癥或自身免疫性疾病的治療非常重要
邵峰介紹,，在成年人的身體里,，每天大約有500億—700億個(gè)細(xì)胞死亡，大部分是細(xì)胞主動(dòng)“自殺”,。這種細(xì)胞“自殺”有助于人類去除機(jī)體內(nèi)已完成正常生理功能,、不再需要的細(xì)胞，控制癌細(xì)胞繁殖或其它已發(fā)生功能紊亂的細(xì)胞,。同時(shí),，細(xì)胞“自殺”也是清除各種微生物病原體感染的重要手段。
“細(xì)胞‘自殺’有幾種,，其中非常重要的一類叫細(xì)胞炎性壞死（學(xué)名為細(xì)胞‘焦亡’）,。”邵峰說,，這種細(xì)胞死亡可以激活強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng),，外在癥狀包括發(fā)燒、紅腫,、疼痛等,。
“細(xì)胞炎性壞死和發(fā)炎在人類身體對(duì)抗感染的過程中發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。想象一下，細(xì)胞是一個(gè)‘小房子’,，病原體躲進(jìn)‘小房子’,，在里面復(fù)制、繁殖,，最終可能導(dǎo)致細(xì)胞和機(jī)體功能紊亂,、感染疾病。在這種情況下,，最好的辦法就是把‘小房子’炸開,，讓病原體暴露出來,，同時(shí)釋放信號(hào)招募,、激活身體免疫系統(tǒng)的其它吞噬細(xì)胞，來消滅病原體,?！鄙鄯逭f，細(xì)胞炎性壞死正是“炸開”被病原體入侵的細(xì)胞“小房子”,，并激活免疫系統(tǒng)的有效方法,。
“但是，細(xì)胞炎性壞死是一把雙刃劍,?！鄙鄯褰忉專?dāng)人體中由于遺傳突變發(fā)生不正常的細(xì)胞炎性壞死時(shí),，會(huì)導(dǎo)致諸如痛風(fēng)等多種自身性炎癥或自身免疫性疾病,。同時(shí)，過度細(xì)胞炎性壞死也是細(xì)菌感染導(dǎo)致內(nèi)毒素休克和敗血癥的最本質(zhì)原因,?！耙虼耍私饧?xì)胞炎性壞死的分子機(jī)制,，對(duì)這些疾病的治療非常重要,。”
去年有研究報(bào)道表明,，HIV（人類免疫缺陷病毒）感染和艾滋病的發(fā)生也和細(xì)胞炎性壞死密切相關(guān),。“如果這一研究被證明是正確的,，那么就可能為避免HIV感染和治療艾滋病提供新思路,。”邵峰說,。
揭秘
通過對(duì)近2.2萬個(gè)基因的系統(tǒng)篩查,，終于抓獲細(xì)胞炎性壞死的“殺手”
“只有在分子水平上了解細(xì)胞炎性壞死的發(fā)生過程，才能有針對(duì)性地開發(fā)藥物?！鄙鄯褰榻B,，自20世紀(jì)90年代以來，細(xì)胞炎性壞死就是國(guó)際生命科學(xué)領(lǐng)域的熱門課題,，目前全球多個(gè)頂尖實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家都在破譯細(xì)胞炎性壞死的密碼,。遺憾的是，至今科學(xué)界對(duì)其發(fā)生的分子機(jī)制知之甚少,。
“在機(jī)體細(xì)胞的內(nèi)部,，存在識(shí)別病原感染的觸覺、聽覺和視覺系統(tǒng),，這些系統(tǒng)在感知病原體侵入后,，可以激活一類被稱為‘半胱天冬酶’的蛋白酶（caspase）?！鄙鄯逭f,，這些蛋白酶類似于蛋白質(zhì)“剪刀”，其主要功能是剪切其它蛋白質(zhì),。此前的研究表明,，細(xì)胞炎性壞死主要由兩把這樣的“剪刀”完成，其中一把“剪刀”——caspase—1早在上世紀(jì)90年代初就被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),，它接收來自天然免疫系統(tǒng)在感知各種不同病原體后發(fā)出的多種指令,；而另一把“剪刀”——caspase—4則通過直接識(shí)別細(xì)菌內(nèi)毒素分子，專門負(fù)責(zé)感知病原細(xì)菌的感染,，是控制內(nèi)毒素休克和細(xì)菌敗血癥等嚴(yán)重疾病發(fā)生的關(guān)鍵因子,。“20多年來科學(xué)家并不清楚,，這些‘剪刀’究竟是通過剪切什么樣的蛋白質(zhì),，來啟動(dòng)炎性壞死發(fā)生的?！?/p>
6年前,，邵峰實(shí)驗(yàn)室開始聚焦這一國(guó)際熱門領(lǐng)域。他帶領(lǐng)博士研究生石建金和博士后趙越等研究人員,，在北生所基因中心和高通量測(cè)序中心多位同仁的幫助下,，通過最新的基因組編輯技術(shù)，對(duì)人類基因組中的近2.2萬個(gè)基因進(jìn)行徹底的系統(tǒng)篩選,，最終發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在細(xì)胞炎性壞死中發(fā)揮關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì)GSDMD,。研究表明，在細(xì)胞中去除該蛋白質(zhì),，細(xì)胞便不能再發(fā)生炎性壞死,。
“更重要的是,，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)蛋白就是引發(fā)細(xì)胞炎性壞死的直接‘殺手’?！鄙鄯甯嬖V記者,，在正常情況下，GSDMD蛋白質(zhì)會(huì)被自身攜帶的“枷鎖”鎖住,，處于沒有活性的休眠狀態(tài),；當(dāng)caspase被激活后，就會(huì)在GSDMD蛋白質(zhì)的中間區(qū)域進(jìn)行特異性的剪切,，剪掉束縛它的“枷鎖”,，被解放的“殺手”自己即可直接執(zhí)行細(xì)胞炎性壞死——讓細(xì)胞膜發(fā)生破裂而死亡。
