Nature：細胞凋亡“殃及池魚”

日期：2015-01-27 08:50:17

由法國的三個主要機構研究人員組成的一個科研小組發現，細胞凋亡對其周圍組織的影響比之前預期的要多，這種細胞變化會引發細胞組織更多變化。

這一研究成果公布在1月22日Nature雜志在線版上。這項研究描述了一個正經歷細胞死亡的熒光肌球蛋白如何變化的，以及它對周圍環境的影響，這個過程中還出現了上皮細胞折疊變化。

許多年來，生物學家認為當細胞死亡（或者凋亡）的時候，它們就是簡單收縮，分解和消失。近期的研究發現這個過程實際上還存在許多內容，并且這一過程依賴于其在機體中出現的位置。

比如說上皮細胞——這種細胞構成了上皮細胞組織，也就是劃分出體腔使其間隔開來的細胞。研究人員發現正在死亡的細胞仍維持這與活細胞之間的物理聯系，并且還會用力拉扯細胞，使之變形。而這項最新研究則為揭示這個過程提供了更深入的見解，研究人員通過分析果蠅幼蟲階段腿部關節提出了新觀點，這一位置正是之前研究指出的受到細胞凋亡影響的區域。

為了更好地理解細胞凋亡對果蠅發育有何影響，研究人員修改了熒光標記，令它們更加容易被觀察到。利用這種新標記，研究人員發現蛋白會累積到即將死亡細胞的極化中心基底軸部分。而且這些細胞還會施力給其周圍的細胞，令周圍細胞中的肌球蛋白水平增加，從而引發其收縮，之后折疊。此外，研究人員還發現即將死亡的細胞中，肌球蛋白功能就會被抑制，周圍細胞中肌球蛋白也產生變化，使細胞更容易被拉扯。

這些發現均表明，細胞凋亡并不僅僅是一種單純的細胞誕生和死亡過程，而是果蠅成熟的重要組成成分。并且對于我們人類也是如此，顯然細胞凋亡參與了組織變化過程，在組織形成過程中發揮了巨大的作用。

除了細胞凋亡之外，細胞大小的變化也是細胞生物學中的一個存在已久的謎題。近期一組美國研究人員設計出一種微型裝置來隔離并操控細胞個體，這種裝置可以使他們跟蹤數千細菌細胞個體幾百代的發展過程。他們在嚴格保持多種生長條件穩定的情況下，監測了成千上萬的大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的生長和分裂過程。這一實驗使他們獲得了以往研究之數千倍的樣本量，在此基礎上，他們進行了前所未有的量化研究。

研究人員通過建設與實驗數據相匹配的數學模型發現，細胞生長遵循一種生長定律——按照恒定速率進行指數增長。他們還吃驚地發現，細胞對空間或時間都不“敏感”，它們的分裂遵循著“獨特而簡單的細胞大小控制量化原則”：不管新生細胞大小如何，每一代都會向群體中增加相同的體積，這種增長原則自動保證了不同大小細胞分布的穩定性。

該研究的意義將不僅僅是找到基本科學問題的謎底。科學家指出，深入了解細胞分裂的觸發原因可以讓科研人員更好地理解細胞分裂失控而導致癌癥的過程。