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Published on 2024-11-27 / 15 Visits
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什么是程序性死亡

1992年,本庶佑团队首先报道了一个小鼠免疫细胞凋亡的基因,他将这个基因命名为程序性死亡受体1,也就是大名鼎鼎的PD-1(programmed cell death-1)。2年后PD-1被证实并不参与细胞程序性死亡。这就尴尬了,名字都已经这么起了。

对于这个错误,本庶佑比较淡然,他想先搞清楚PD-1到底是干什么的。他在小鼠生殖细胞敲除PD-1基因序列,才发现缺乏PD-1的小鼠会发生自身免疫病。由此证实跟CTLA4一样,PD-1也是免疫系统的一个刹车。

那么才是真正的程序性死亡呢?

先来说一点让人耸人听闻的见解,来自一篇nature子刊早年的综述,原文是:“这似乎有点反直觉,但生命似乎是通过抑制了自我毁灭而延续的”。

这句话的意思是,多细胞生物的基因了本身就被编写进去自我死亡的程序,但由于有这样那样的信号维持着细胞的正常活动,才没有启动“默认”的死亡进程。

事实好像就是这样,例如之前我们介绍过的B细胞,在诞生早期,表面BCR如果没有遇到合适的抗原,很快就凋亡了。按照这个意思,程序性死亡这个术语中被翻译成“预先编程”的死亡可能更应景一点。

这个预先编程的需要有刺激诱因、细胞内信号传导、执行死亡、残骸处理等几个步骤,按部就班,程序性死亡并不引发炎症反应,显得有点云淡风轻。

既往人们认为,程序性死亡好像是多细胞生物的专利,因为多细胞需要协同发展就得有自我牺牲。像比较原始的从秀丽隐杆线虫,这是一种是比我们早几亿年存在的多细胞动物,只有1000多个细胞组成,在发育过程中有131个细胞会自发死亡,形式是被相邻的细胞吃掉,这个小线虫为数不多的细胞在被吃和不被吃之间,实际上只是有几个基因的产物决定。这些产物在人和小鼠身上都能找到同源物,例如线虫抑制程序性死亡的一个蛋白叫做Egl-1,在人体的同源物就是Bcl-2。

还记得Bcl-2吗,我们在弥漫大B细胞淋巴瘤时介绍过,它是抑制凋亡的,感兴趣的朋友可以回顾下那一期的节目。

与简单的线虫不同的是,哺乳动物的程序性死亡途径更多,除了凋亡,最近闹得挺凶的“铁死亡”以及“细胞焦亡”,也算细胞的自杀方式之一。

但也有不同观点认为,单细胞生物,比如一些古菌、变形虫也有“自杀”的现象。可能的机制是细菌为了排他,会分泌一些毒素,比如咱们巨噬细胞就有的穿孔素,为了让自己不被毒素误伤,细菌会有表达中和毒素的解毒素,这种毒素-解毒系统被编码在质粒里,如果有的细菌丢失了抗毒素的遗传信息,那么就会表现得像“自杀”,这种毒素-解毒基因最终被整合到染色体,进化成现在的程序性死亡。

当然,不管程序性死亡如何起源,到目前为止,还没有找到可以让肿瘤细胞开启程序性死亡的有效途径。

希望今天的故事能让您对程序性死亡有个全新的认识。