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死亡是如何发生的?每分钟30微米,过程类似多米诺骨牌

细胞凋亡“通过触发波扩散”,就像足球场看台上以“涟漪”方式传播的人浪。

编译|造就 于波

斯坦福大学医学院最近进行的一项研究揭示了死亡的速度。

科学家们发现,过程类似于多米诺骨牌:一个“死亡诱导”分子激活另一个,以此类推。

研究人员有史以来第一次观察了死亡在一个活细胞内的扩散过程,发现死亡以每分钟30微米的速度传播。

该过程持续不断,直到整个细胞死亡为止。

科学家首次测量了活细胞的死亡速度(图为人体细胞)

研究人员表示,细胞的死亡涉及到“触发波”现象。这一现象如同“滚动的波浪”,导致了最著名的细胞死亡方式之一:细胞凋亡。

该现象是正常且受控的,发生于多细胞生物,比如人类和动物。

为了测量死亡的速度,系统生物学家詹姆斯·费雷尔(James Ferrell)和程显瑞(Xianrui Cheng,音译)从爪蟾卵中提取液体,注入试管。

然后,他们通过分子“死亡信号”,启动细胞凋亡。

他们利用一种荧光技术来观察细胞死亡的激活,发现明亮的绿光以稳定不变的速度沿着试管向下蔓延。

有时,我们希望细胞死亡,但它们就是不死,比如癌细胞(图中绿色的是癌细胞的电脑模拟图)

这表明,细胞凋亡“通过触发波扩散”,就像足球场看台上以“涟漪”方式传播的人浪。

研究人员表示,这个过程用肉眼可见,因为爪蟾卵是“巨大的”单细胞。

这项研究的高级作者、斯坦福大学化学和系统生物学与生物化学教授费雷尔说,“这项研究是自然界一次次利用触发波的又一个例子。大多数生物学家从未听说过触发波。”

“在细胞调控中,触发波是反复出现的主题。”

“我敢说,我们很快将在教科书中看到触发波。”

科学家发现,触发波“也会使死亡在完好细胞中扩散”。图为癌细胞

他表示:“有时,我们不希望细胞死亡,但它们却死了,比如在神经变性疾病中。有时,我们希望细胞死亡,但它们就是不死,比如癌细胞。如果我们想插手干预,我们必须明白细胞凋亡是如何调控的。”

费雷尔说,他们发现细胞死亡“绝不会减速”,因为越来越多的非活性分子被转换成活性分子。

他解释道,这个过程不会结束或者放缓,“直至细胞凋亡蔓延到细胞的每个角落”。

科学家发现,触发波“也会使死亡在完好细胞中扩散”。

*博士后研究员程显瑞是这项研究的第一作者。

该研究由美国国立卫生研究院资助,于8月10日发表在《科学》杂志上。

校对 | Lily;来源 |Mirror

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