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免疫學(xué)家說(shuō)：細(xì)胞奮不顧身犧牲自己，才得以保持您的健康

2024-03-09 點(diǎn)擊量：701

程序性細(xì)胞死亡（例如細(xì)胞凋亡）是細(xì)胞生命過(guò)程的必經(jīng)之路。來(lái)源：Nanoclustering/Science Photo Library via Getty Images

活細(xì)胞比死亡細(xì)胞工作得更好，對(duì)嗎？然而，情況并非總是如此：您的細(xì)胞經(jīng)常犧牲自己來(lái)保持您的健康。

雖然死亡似乎是被動(dòng)的，只是“發(fā)生”的不幸結(jié)局，但細(xì)胞的死亡通常是非常有目的和戰(zhàn)略性的。細(xì)胞死亡的方式和原因的復(fù)雜細(xì)節(jié)，會(huì)對(duì)您的整體健康產(chǎn)生重大影響。

細(xì)胞“決定”死亡的方式有超過(guò)10種，每種方式都為了服務(wù)生物體。免疫學(xué)家研究探討了免疫細(xì)胞在癌癥或受傷等情況下如何在不同類(lèi)型的程序性死亡之間切換。

程序性細(xì)胞死亡大致可分為兩種類(lèi)型：沉默性細(xì)胞死亡和炎癥性細(xì)胞死亡。

圖示：許多參與調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的基因是20世紀(jì)70年代由麻省理工學(xué)院遺傳學(xué)家 H. Robert Horvitz 和當(dāng)時(shí)的研究生Hilary Ellis在微小的線(xiàn)蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)的。Horvitz的研究榮獲2002年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，證明細(xì)胞凋亡是由我們自身的基因從內(nèi)部引導(dǎo)的。來(lái)源：Credit: Ewa M. Davison.

悄然退出：無(wú)聲的細(xì)胞死亡

細(xì)胞經(jīng)常會(huì)因?yàn)槟挲g、壓力或受傷而受損，這些異常細(xì)胞會(huì)讓你生病。您的身體運(yùn)行嚴(yán)密，當(dāng)細(xì)胞失控時(shí)，必須在它們過(guò)度生長(zhǎng)成腫瘤或引起不必要的炎癥（激活免疫系統(tǒng)并導(dǎo)致發(fā)燒、腫脹、發(fā)紅和疼痛）之前將其清除。

您的身體每天都會(huì)更換細(xì)胞，以確保您的組織由健康、功能正常的細(xì)胞組成。您身體中更容易受到損害的部位（例如皮膚和腸道）每周都會(huì)更新細(xì)胞，而其他細(xì)胞類(lèi)型可能需要數(shù)月至數(shù)年的時(shí)間才能更新。無(wú)論時(shí)間線(xiàn)如何，舊細(xì)胞和受損細(xì)胞的死亡以及新細(xì)胞的替代是一個(gè)正常且重要的身體過(guò)程。

沉默的細(xì)胞死亡，或細(xì)胞凋亡時(shí)不會(huì)引起炎癥反應(yīng)。細(xì)胞凋亡是一個(gè)涉及細(xì)胞內(nèi)許多蛋白質(zhì)和開(kāi)關(guān)的活躍過(guò)程。旨在戰(zhàn)略性進(jìn)行自我清除，而不驚動(dòng)身體的其他部位。

有時(shí)，細(xì)胞可以檢測(cè)到它們自身的功能正在衰竭，并啟動(dòng)“劊子手”蛋白來(lái)切割它們自己的DNA，然后它們就會(huì)因細(xì)胞凋亡而悄然死亡?；蛘?，健康細(xì)胞可以命令過(guò)度活躍或受損的鄰近細(xì)胞激活它們的“劊子手”蛋白。

細(xì)胞凋亡對(duì)于維持健康的身體很重要。事實(shí)上，您可以感謝手指和腳趾的細(xì)胞凋亡。胎兒最初有蹼狀手指，直到形成它們之間組織的細(xì)胞發(fā)生凋亡并死亡。

小鼠胚胎足部的腳趾是通過(guò)細(xì)胞凋亡形成的。來(lái)源：Michal Maňas/Wikimedia Commons, CC BY-SA

如果沒(méi)有細(xì)胞凋亡，細(xì)胞的生長(zhǎng)就會(huì)失控。一個(gè)經(jīng)過(guò)充分研究的例子是癌癥。癌細(xì)胞異常擅長(zhǎng)生長(zhǎng)和分裂，而那些能夠抵抗細(xì)胞凋亡的細(xì)胞則形成極具侵襲性的腫瘤。了解細(xì)胞凋亡如何發(fā)揮作用以及癌細(xì)胞為何會(huì)破壞細(xì)胞凋亡程序，將會(huì)改善癌癥治療。

其他病癥也可以從細(xì)胞凋亡研究中受益。您的身體會(huì)產(chǎn)生大量免疫細(xì)胞，這些細(xì)胞都會(huì)對(duì)不同的目標(biāo)做出反應(yīng)，但有時(shí)這些細(xì)胞破壞自己的組織。您的免疫細(xì)胞在細(xì)胞凋亡過(guò)程造中將其消除，但當(dāng)細(xì)胞凋亡無(wú)法消除被免疫細(xì)胞清除時(shí)（有時(shí)是由于遺傳異常），可能會(huì)導(dǎo)致狼瘡等自身免疫性疾病。

細(xì)胞凋亡在健康中發(fā)揮作用的另一個(gè)例子是子宮內(nèi)膜異位癥，這是一種由子宮組織過(guò)度生長(zhǎng)引起的疾病，給患者帶來(lái)極大的痛苦。研究人員最近將子宮失控的生長(zhǎng)與功能失調(diào)的細(xì)胞凋亡聯(lián)系起來(lái)。

無(wú)論是為了發(fā)育還是為了維持，您的細(xì)胞都在悄悄地退出，以保持您的身體快樂(lè)和健康。

轟轟烈烈地出門(mén)：炎癥細(xì)胞死亡

當(dāng)細(xì)胞檢測(cè)到感染的存在并需要進(jìn)行自我消除時(shí)，會(huì)向身體的其他部分發(fā)出警報(bào)，這種屬于炎癥細(xì)胞死亡，通常是由細(xì)菌、病毒或壓力引發(fā)的。

經(jīng)歷炎癥細(xì)胞死亡的細(xì)胞不會(huì)安靜地關(guān)閉，而是會(huì)導(dǎo)致自身破裂或溶解，殺死自己并釋放炎癥信使。這些信使告訴您的免疫細(xì)胞存在威脅，并促使它們治療和對(duì)抗病原體。

炎癥性死亡不利于維持健康。如果皮膚或腸道細(xì)胞的正常循環(huán)引起炎癥反應(yīng)，您會(huì)感到很不舒服。這就是為什么炎癥死亡受到嚴(yán)格控制并且需要多個(gè)信號(hào)來(lái)啟動(dòng)。

盡管這種手榴彈般的死亡風(fēng)險(xiǎn)很大，但如果沒(méi)有它，許多感染就無(wú)法對(duì)抗。許多細(xì)菌和病毒需要生活在細(xì)胞周?chē)蚣?xì)胞內(nèi)部才能生存。當(dāng)細(xì)胞上的專(zhuān)門(mén)傳感器檢測(cè)到這些威脅時(shí)，它們可以同時(shí)激活您的免疫系統(tǒng)，將其清除，研究人員稱(chēng)之為消除病原體的生態(tài)位。

炎癥細(xì)胞死亡在流行病中起著重要作用。鼠疫耶爾森氏菌是黑死病背后的元兇，它已經(jīng)進(jìn)化出多種方法來(lái)阻止人類(lèi)免疫細(xì)胞發(fā)起反應(yīng)。然而，免疫細(xì)胞發(fā)展出了感知這種詭計(jì)能力。這確保了的免疫細(xì)胞能夠滲透并消滅細(xì)菌，盡管細(xì)菌盡了最大努力來(lái)阻止戰(zhàn)斗。

盡管黑死病如今并不常見(jiàn)，但近親假結(jié)核耶爾森菌和小腸結(jié)腸炎耶爾森菌卻是食源性疾病爆發(fā)的幕后黑手。這些感染很少致命，因?yàn)槟拿庖呒?xì)胞可以通過(guò)誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞死亡來(lái)積極消除病原體的生態(tài)位。然而，由于這個(gè)原因，耶爾森氏菌感染對(duì)于免疫功能低下的人來(lái)說(shuō)可能更加危險(xiǎn)。

COVID-19 大流行背后的病毒也會(huì)導(dǎo)致大量炎癥細(xì)胞死亡。研究表明，如果沒(méi)有細(xì)胞死亡，病毒就會(huì)在細(xì)胞內(nèi)自由生存并繁殖。然而，這種炎癥細(xì)胞死亡有時(shí)會(huì)失控，導(dǎo)致COVID-19 患者出現(xiàn)肺部損傷，從而極大地影響生存。研究人員仍在研究炎癥細(xì)胞死亡在 COVID-19 感染中的作用，了解這種微妙的平衡有助于改善治療。

無(wú)論順境還是逆境，您的細(xì)胞都隨時(shí)準(zhǔn)備犧牲自己以保持您的健康。您需要感謝細(xì)胞死亡讓你活了下來(lái)。