Cell：“吃我”信號確保胚胎正常發育

美國得克薩斯州大學西南醫學中心的研究人員發現，一種叫做自我吞噬作用的同類相殘過程能刺激奄奄一息的胚胎干細胞發出“吃我”和“來我這”的信號，以使它們死后的尸體能夠被及時清理掉。這些新發現為深入、徹底了解正常的哺乳動物發育鋪平了道路。

自我吞噬（autophagy）是細胞吞噬自己不想要或受損的部分的一種方式。已經知道這個過程活躍于發生在正常胚胎發育過程中的細胞死亡過程中，但是它精確的作用還不清楚。一些研究者認為這種作用可能促進細胞死亡，或幫細胞存活。

這種自我吞噬在移除正常胚胎發育中死亡的細胞過程中的新穎功能的相關研究論文發表在最新一期的《Cell》雜志上。缺少自我吞噬作用的小鼠胚胎具有無法產生移除所需的化學信號。如果死亡的細胞累積起來，則可能導致發育異常和炎癥，并可能引發自身免疫疾病。

這些新發現還暗示出，自我吞噬的缺失可能引發自身免疫疾病，并且如果能夠逆轉這種缺陷則可能有助于治療這類疾病。

為了確定自我吞噬作用在發育過程中的作用，論文的主要作者Levine博士和她的研究組分析了空泡（cavitation）期小鼠胚胎干細胞中的自我吞噬情況。

在缺失了自我吞噬基因atg51或beclin1的小鼠胚胎體中，細胞正常死亡但卻存留在中心區域。然后，胚胎體就不能正常發育了。研究人員進一步研究了在肺臟和視網膜組織中缺少自我吞噬基因的小鼠，并且發現其健康細胞吞噬量比胚胎發育期死亡細胞少25％，比正常小鼠中少75％。

Levine博士

那么，為什么正常胚胎中的死亡細胞會消失呢？通過研究，Levine博士和同事證實，這是由于垂死細胞的自我吞噬能力能夠促進健康細胞吞噬的信號。吞噬作用依賴于垂死細胞的信號。當磷脂酰絲氨酸暴露在細胞膜外部時就產生了“來吃我”的信號。而“來我這”信號的是通過分泌另外一種叫做卵磷脂的物質發出的。

此外，研究人員還發現缺失自我吞噬作用作用的小鼠胚胎細胞具有較低水平的ATP。這項研究證實，自我吞噬誘導信號對正常的發育至關重要。而且，自我吞噬的缺陷可能引發炎癥。

自我吞噬作用是普遍存在于大部分真核細胞中的一種現象, 是溶酶體對自身結構的吞噬降解, 它是細胞內的再循環系統(recycling system)。自噬作用主要是清除降解細胞內受損傷的細胞結構、衰老的細胞器、以及不再需要的生物大分子等。自噬作用在消化的同時，也為細胞內細胞器的構建提供原料，即細胞結構的再循環。因此, 溶酶體相當于細胞內清道夫。