来自美国科罗拉多大学博尔德分校的研究人员通过研究线虫首次发现引起细胞凋亡的“开关”，此项研究结果可用于治疗人类因“非正常细胞凋亡”引起的癌症等疾病。这一研究成果发表在《Science》杂志上。

领导这一研究的是华人科学家、美国科罗拉多大学分子细胞和发育生物学系教授薛定博士，其早年毕业于中国科学技术大学，现任美国科罗拉多大学分子细胞和发育生物学系教授、清华大学讲座教授。

研究小组在小型土壤线虫上进行试验，线虫是常用于遗传和生物医学实验的模式生物。研究线虫的细胞死亡机制，其结果可用于了解人类细胞死亡机制，并开发出解决人类由于“不适当的细胞凋亡”而导致的疾病的方法。

研究小组利用线虫的半胱天冬酶（caspase）进行试验。半胱天冬酶是细胞凋亡的“酶刽子手”，其主要作用是切断和破坏细胞蛋白质。然而，研究小组发现半胱天冬酶对Dicer酶具有不同的作用：当半胱天冬酶切割Dicer酶后，并未杀死Dicer酶，而是改变了Dicer酶的功能（Dicer酶是一种RNA切割酶），使其转而切割染色体，并杀死细胞。

通过对线虫的研究，已发现对细胞凋亡至关重要的基因。细胞凋亡共分为5个步骤：确定死亡细胞、激活细胞死亡程序、开始细胞杀死过程、吞噬死亡细胞尸体以及降解细胞碎片。

这项新研究在理解细胞程序性死亡或细胞凋亡方面迈出了一大步。细胞凋亡是细胞的自杀过程，通过自杀方式去除体内非必需细胞或即将发生变异的细胞。细胞凋亡不同于创伤性死亡，它有助于预防诸如癌症和自身免疫性疾病。

薛定博士研究组主要研究方向是细胞死亡，曾取得许多成果。例如，其研究组发现日常生活中常用的一些复合物，如樟脑丸、空气清新剂，会导致癌症的原因主要是通过对“细胞自杀”这一正常途径的阻碍。

樟脑丸中的萘（naphthalene）以及某些空气清新剂中的对二氯苯（para-dichlorobenzene, PDCB）已被发现会阻碍细胞程序性死亡过程中早期的酶。尽管这些物质已被美国国家毒理学计划和国际癌症研究机构列为潜在致癌物，但其基本机理尚不为人所知。

研究人员因实验室螨虫为患，偶然将含萘的樟脑丸放置于培养的秀丽线虫旁边，竟发现这些线虫的细胞未进行正常的细胞凋亡。因此，他们在这一现象的提示下进行了各种线虫培养实验。结果发现，普通线虫在含萘的油脂薄膜上生长时，有20%的线虫体内至少有一个应凋亡的细胞未正常凋亡。实验还发现，对于存在基因缺陷、细胞容易逃避凋亡的线虫，这一情况更加明显。体内缺少一种凋亡酶——胱天蛋白酶的线虫，在正常环境下平均有1.5个细胞拒绝凋亡，而在萘含量与普通樟脑丸相似的环境下则有8.5个这样的细胞。

细胞凋亡不是被动过程，而是主动过程，涉及一系列基因的激活、表达及调控。因此，如果本应凋亡的细胞未正常凋亡，就与癌细胞现象相似。线虫作为模式动物，其许多机制与人类相似，因此这一研究可能为癌症研究和治疗带来新观点。