Nature |
大规模细胞死亡通常发生在有机体发育和人类病理过程中。这些细胞死亡事件在空间和时间上是如何协调的仍是一个未解之谜。触发波(trigger waves)是一种长距离信号传递的机制,但这种机制如何用于细胞群体中的死亡事件仍不清楚。7月10日Nature的研究报道 Emergence of large-scale cell death through ferroptotic trigger waves ,展示了铁死亡(ferroptosis),一种依赖于铁和脂质过氧化的细胞死亡形式,可以通过活性氧(reactive oxygen species,ROS)触发波在长距离( 5毫米)内以恒定速度(约5.5微米/分钟)传播。
化学和遗传干扰实验表明,ROS反馈环路(如Fenton反应、NADPH氧化酶信号传导和谷胱甘肽合成)在铁死亡触发波的进程中起主要作用。通过抑制胱氨酸(cystine)摄取引入铁死亡应激,可以激活这些ROS反馈环路,将细胞的氧化还原系统从单稳态(monostable)转换为双稳态(bistable),从而使细胞群体成为ROS传播的双稳态介质。此外,该研究还展示了在胚胎鸡肢体的肌肉重塑过程中,铁死亡及其传播伴随着大规模但空间上受限的细胞死亡事件,这表明铁死亡在胚胎发育期间可作为一种组织塑造策略。该研究揭示了铁死亡在协调全球细胞死亡事件中的作用,提供了一种研究胚胎发育和人类病理中大规模细胞死亡的新范式。
在胚胎发育和疾病过程中,大规模细胞死亡是一种常见现象。在胚胎发生过程中,大规模细胞死亡作为一种组织塑造过程,形成器官所需的腔和管。在病理条件下,如缺血再灌注和退行性疾病,过度的组织损伤也会导致大规模细胞死亡。这些细胞死亡事件通常在组织中连续发生,消除大群细胞。虽然已知细胞死亡事件可以通过扩散信号(如细胞毒性分子和ROS)影响邻近细胞,但这些旁观者效应在空间和时间上很快被削弱,限制了细胞死亡的范围(约20微米或2-3个细胞)。因此,如何通过简单扩散克服局部和短暂的死亡信号引发的空间限制,从而引起全面的细胞死亡事件仍不清楚。
集体细胞死亡需要强大的信号传递机制,这通过触发波的机制得以实现。与简单扩散不同,触发波可以在长距离内传播而不降低速度或振幅。触发波在自然界中无处不在,如神经元放电、蛙卵中的有丝分裂和凋亡波以及传染病流行。尽管它们在分子细节上有所不同,但所有这些例子都依赖于可激发或双稳态介质,在这些介质中信号得以再生和传递。考虑到大规模细胞死亡的普遍性,研究人员推测人类细胞可以被诱导成为双稳态细胞群体,允许通过触发波传播死亡信号。
该研究通过展示铁死亡如何作为触发波在细胞间传播,为大规模细胞死亡的研究提供了新的视角,同时也揭示了铁死亡在胚胎发育和疾病中的重要作用。这些发现不仅有助于理解细胞死亡的基本机制,还为开发新的治疗策略提供了潜在的靶点。
医药网新闻- 相关报道
-
- Science:免疫系统如何挑选抗体中的“尖兵”? (2024-12-26)
- 雾以希联合阿斯利康,打造全场景呼吸健康新方案 (2024-12-26)
- PLoS Biol:揭示癌症转移的新奥秘——利用癌细胞的“吞食”能力或有望帮助开发新型抗癌疗法 (2024-12-26)
- Sci Adv:对特殊基因进行抑制或有望帮助开发克服癌细胞对化疗药物顺铂耐受的新型疗法 (2024-12-26)
- 铂金花统一客服电话-铂金花24小时在线客服电话 (2024-12-26)
- 难道「瘦」和「浓密的头发」不可兼得?Cell:中国学者发现,长期间歇性禁食抑制毛囊再生,发质发量均下降! (2024-12-26)
- Nature:从二维到三维!RNA分子动态结构的全新解析之路 (2024-12-26)
- 上海将强化公立医疗卫生气希望构安康匆匆进病院建设 (2024-12-26)
- 湖南快乐购成功集采3.0版珍稀原研三髓粉 (2024-12-26)
- 艾棣维欣可溶性微针药品MICROEPAD™在美国注册上市 (2024-12-26)
- 视频新闻
-
- 图片新闻
-
医药网免责声明:
- 本公司对医药网上刊登之所有信息不声明或保证其内容之正确性或可靠性;您于此接受并承认信赖任何信息所生之风险应自行承担。本公司,有权但无此义务,改善或更正所刊登信息任何部分之错误或疏失。
- 凡本网注明"来源:XXX(非医药网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。本网转载其他媒体之稿件,意在为公众提供免费服务。如稿件版权单位或个人不想在本网发布,可与本网联系,本网视情况可立即将其撤除。联系QQ:896150040