
细胞死亡是生物体维持稳态的重要机制,传统上分为细胞凋亡(apoptosis)和细胞坏死(necrosis)两种主要形式。然而,2005年哈佛医学院袁钧英教授团队在《自然—化学生物学》(Nature Chemical Biology)上发表了一项突破性研究,揭示了一种全新的程序性细胞死亡方式——程序性坏死(necroptosis),为理解细胞死亡机制和治疗缺血性脑损伤等疾病开辟了新方向。
细胞凋亡是受基因调控的主动死亡过程,而坏死长期以来被认为是被动的、非程序性的细胞死亡,通常由外伤、缺血或毒素引起。然而,袁钧英团队发现,在缺血性脑损伤(如中风)中,细胞会通过一种称为necroptosis的代谢途径发生程序性坏死。这一发现挑战了传统观念,表明坏死也可以被精确调控。
研究团队通过体外细胞实验和小鼠脑缺血模型,观察到一种非凋亡的程序性死亡现象。他们筛选了约15000种化合物,找到了一种小分子抑制剂——necrostatin-1(Nec-1),能够特异性抑制这种程序性坏死。实验表明,Nec-1完全阻止了TNF诱导的细胞坏死,并显著减轻了小鼠模型中的缺血性脑损伤程度。这为开发针对中风等疾病的神经保护药物提供了重要候选分子。
袁钧英教授指出,程序性坏死在中风患者中可能普遍存在,Nec-1有望成为治疗缺血性脑损伤的新策略。洛克菲勒大学Shai Shaham教授评价道:“以往观察到许多类似现象,但缺乏研究工具。袁钧英的工作首次提供了化学工具,并揭示了关键蛋白质。”乔治城大学Alan Faden教授认为,这一发现表明细胞凋亡与坏死之间存在交叉,可能共同导致细胞损伤。
袁钧英教授是国际公认的细胞凋亡研究权威,曾发现caspase家族多个成员。她的研究不仅重新定义了细胞死亡类型,还为治疗中风、心肌梗死等缺血性疾病提供了新靶点。未来,基于Nec-1的药物开发有望进入临床试验,为患者带来福音。
参考文献:
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