Nature細說凋亡細胞的解體

　　在凋亡過程中，細胞會發生解體形成細胞膜包裹的凋亡小體。現在科學家們發現，這一過程受到一種通道蛋白的控制，而抗生素能夠解除這種控制。這項突破性研究于三月十九日發表在Nature雜志上。

　　細胞凋亡是一個重要的正常生命過程。人們已經廣泛研究了觸發細胞凋亡的分子機制，但還不了解細胞解體的調控過程。Poon等人向人們展示，在凋亡細胞的解體過程中細胞膜通道蛋白Pannexin 1 (PANX1)起到了核心作用。此外他們還意外地發現，抗生素能夠抑制PANX1的活性。凋亡與抗生素看起來是兩個完全不相干的領域，而PANX1成為了它們之間的橋梁。

　　PANX1通道是跨越細胞膜的復雜結構，控制著大量生物活性分子的進出。PANX1最著名的作用是控制ATP的釋放。此前有研究顯示，PANX1通道會在細胞凋亡過程中開啟，釋放出ATP。而這種釋放能誘使吞噬細胞前來，吞食和消化凋亡細胞及其組分。PANX1通道的開啟很好觀測，因為熒光DNA結合染料(如TO-PRO-3)能夠經由這些通道進入細胞。

　　研究人員通過觀察人類凋亡細胞對TO-PRO-3的攝取，對PANX1通道的活性進行了監控。他們利用這一系統對小分子文庫進行篩選，結果發現抗生素曲伐沙星(trovafloxacin)可成為PANX1通道的強效抑制劑。研究人員指出，這種抑制作用不依賴于凋亡過程。

　　隨后，研究人員利用曲伐沙星對PANX1通道進行了深入研究。他們發現，PANX1通道不僅能夠調控凋亡細胞的ATP釋放，也控制著凋亡小體的形成。凋亡小體是凋亡細胞解體時形成的，是一些包裹著細胞碎片的膜結構。

　　當曲伐沙星抑制PANX1通道時，凋亡小體的數量大增，而細胞解體出現異常。在這種情況下，凋亡細胞會生出一種被稱為apoptopodia的絲狀結構，阻止凋亡早期出現的細胞膜小泡解離。當PANX1通道活性正常時，這些絲狀結構就不會出現。

　　凋亡小體包含著多種不同的成分，例如DNA、細胞核碎片、細胞器、多種蛋白和分子等。迄今為止，人們還不清楚這種結構為何出現。雖然凋亡小體會很快被吞噬細胞吞食，但其實吞噬細胞也能有效吞食完整的凋亡細胞。事實上，并不是所有的凋亡細胞都會發生解體，形成凋亡小體。

　　也許吞噬細胞分解凋亡小體的效率更高，或者凋亡小體還具有一定的生物學功能。組織中的細胞凋亡推動了新舊細胞的更替，可能凋亡小體會將其中的活性成分貢獻給細胞的再生過程。而這項研究中的PANX1通道，有望成為解決這些問題的突破口。