[生物通訊]在7月12日期的《科學》（Science）雜志上，約翰·霍普金斯大學的研究人員報道，他們從神經元中識別出一種不同于以往所知的兩種細胞死亡方式－－細胞凋亡（apoptosis）和細胞壞死（necrosis）－－的第三種細胞死亡方式。這項在小鼠細胞中的發現首次為防止神經元死亡打開了一扇機遇之門，有望為帕金森氏癥、中風和外傷性大腦損傷等的治療提供新的治療靶點，約翰，·霍普金斯大學細胞工程研究所的Valina Dawson博士說。Valina Dawson同時也是約翰·霍普金斯大學醫學院的神經科學教授。

    一般認為，生命體內細胞死亡有兩種完全不同的形式，當細胞遭受急性和嚴重損害時，細胞腫脹破裂，胞液外溢導致周圍組織發生炎癥，即壞死過程。細胞凋亡則是Kerr等于1972年首先提出的一種不同于細胞壞死的細胞死亡方式，它具有特征性形態和生化改變，是細胞自身主動死亡的過程，又稱為程序性細胞死亡（programmed cell death, PCD），它參與機體許多生理和病理過程，并起著調節作用，在機體生命活動過程中調控著細胞增殖與更新間的平衡，維持組織器官正常生理功能及細胞數量的相對穩定�！八�有的細胞死亡都是‘程序性’的，因為細胞死亡都是由一系列特殊事件引起的�！盌awson解釋說�！暗�就事件發展到某一點而言，細胞死亡并非不可避免，干擾這一系列事件發生的過程可以阻止或至少延遲細胞的死亡。了解機遇的大門何時敞開、何時關閉十分關鍵�！�

    根據對一種叫做PARP的酶的活化的了解，科學家們已經認識到細胞凋亡誘導因子（apoptosis-inducing factor， AIF）就是這個最后的“一錘定音”者。AIF是神經細胞應答DNA過度損傷和PARP活化時在線粒體中產生的，之后AIF被送至細胞核，立即引起細胞遺傳材料的瓦解。

    “AIF進入細胞核似乎就是‘一錘定音’的那一點：一旦進入，細胞無論怎樣都難逃一死�！盌awson說。AIF逃離線粒體、穿越細胞最終進入細胞核這些過程都需要幫助，她說，因而識別出陪伴AIF左右的分子應該可以尋找到干擾和防止細胞死亡的機會。

    PARP，即聚腺苷二磷酸核糖聚合酶〔poly (ADP－ribose) polymerase}，是廣泛存在于有核細胞中的多功能酶，最先被認為是“基因組的保護神”。當細胞DNA發生損傷時，PARP可作為細胞內的分子感受器，識別、結合到DNA斷裂處，并被激活，準備對DNA損傷進行修復。然而，如果細胞中DNA損傷太過嚴重，PARP就會誘發一系列反應使細胞死亡。PARP控制的細胞死亡是神經元主要的死亡方式，尤其是在應答諸如外傷性大腦損傷、帕金森氏癥和中風等時，Dawson解釋說。

    在研究由以上或其它疾病導致的神經元死亡時，全世界的科學家都注意到，細胞凋亡標記中的一些出現，另一些則沒有出現�？茖W家知道細胞的“發電廠”－－線粒體，與此有關，但還沒有研究將線粒體與誘發神經元的細胞死亡聯系到一起。

    “這項研究是首次將PARP的活化與線粒體功能聯系起來�！盌awson說�！拔覀冋J為，AIF是該聯系的一個出色候選者，我們已經證明它確是PARP活化后導致的細胞死亡所必需的，反過來，PARP的活化也是線粒體釋放AIF所必需的�！�

    研究人員還有另一激動人心的發現：AIF轉移到細胞核發生在一個叫做胱天蛋白酶(caspase)的分子釋放前，而胱天蛋白酶的釋放正是典型的細胞凋亡開始的第一步。胱天蛋白酶與PARP控制的細胞死亡也有牽連，但牽連是發生在細胞死亡末期：就像為神經元送葬的殯儀員，胱天蛋白酶包裹起將死細胞的已支離破碎的軀體，等待“活化”并回收利用。

    “細胞壞死和細胞凋亡的經典定義對于神經系統而言都毫無意義，因為這兩個定義的范圍都是在神經系統以外的組織�！盌awson說�！吧窠浵到y中的細胞死亡也使用細胞凋亡和細胞壞死的一些通路，但順序上稍有不同�！�

    科學家證明，阻止PARP的活化。阻斷AIF的釋放能夠阻止細胞死亡，但阻斷胱天蛋白酶則不行。

    研究的其它作者還包括來自約翰·霍普金斯大學的Seong-Woon Yu、Hongmin Wang、Marc Poitras、Carmen Coombs和Ted Dawson；洛克菲勒大學的William Bowers 和 Howard Federoff ；以及加拿大魁北克省Laval 大學醫學研究中心的Guy Poirier。

    實驗由美國國家衛生院、約翰·霍普金斯大學Robert Packard ALS研究中心、美國心臟協會和Mary Lou McIlhaney學者獎金資助。

    根據約翰·霍普金斯大學與Guilford Pharmaceuticals公司簽訂的協議，Ted Dawson 與 Valina Dawson 享有部分大學從Guilford獲得的銷售版權費。Ted Dawson與大學持有Guilford 公司股份，但大學的股份受到大學政策的限制。協議條款的達成依據約翰·霍普金斯大學的利益沖突政策。

聯系人：Joanna Downer jdowner1@jhmi.edu 410-614-5105

消息來源：約翰·霍普金斯大學醫學研究院

生物通摘譯自BIO.COM