科學家觀察到“壞死小體”如何殺死細胞

        中國科學報 2022-03-23 09:00:18

        “到細胞膜城下還有條河,怎么辦?”MLKL分子們正著急,突然看到河上有拼成的木塊。四個以上為一組,踩好四塊以上木塊組合成的木筏,就能有機會過河,來到細胞膜城下……不要以為這是游戲里設置的各種關卡通關,這是廈門大學科學家的一項重要科研成果的漫畫示意圖。

        近日,中國科學院院士、廈門大學教授韓家淮和廈門大學副教授陳鑫團隊在《自然—細胞生物學》上發表了題為《RIP1-RIP3信號樞紐的馬賽克組成及其在細胞死亡中的調節作用》的文章。他們借助單分子定位超分辨成像技術“隨機光學重建顯微鏡(STORM)”,首次揭示了“壞死小體”在細胞中的組織結構特征及其對細胞死亡的決定作用,為相關人類疾病治療干預提供了新思路。

        細胞是生命體基本功能單元,而決定細胞命運的關鍵一環是細胞的程序性死亡。在細胞程序性死亡中,有一種形式叫“壞死樣凋亡”,起決定作用的一個重要信號處理樞紐就是“壞死小體”復合物。

        研究人員找到了一個精準的觀察利器——STORM,并且用這一顯微鏡實現了對“壞死小體”在細胞中如何精準處理復雜信號進而決定細胞死亡命運的觀察。他們發現死亡細胞中的“壞死小體”由初始點團樣結構演化為規則的棒狀結構的組裝模式,并且在該規則棒狀結構中呈現出明顯的由RIP1/RIP3組成的馬賽克狀分布。當MIKL四個以上成團,找到四塊以上RIP3木塊,就能越過“壞死小體”河流,進而靶向細胞膜,導致細胞死亡。

        “該結果在細胞原位揭示了關鍵信號樞紐納米尺度上的組織特性及其對信號傳遞/放大/轉換的貢獻,為發展特異性抑制程序性細胞死亡的干預手段提供了潛在的切入點,希望我們的發現能夠對神經退行性疾病、病原菌感染性疾病的臨床應對和治療有所幫助。”韓家淮說。

        此外,該團隊通過對STORM成像全流程進行細致優化,在生物樣本上實現了優于常規共聚焦顯微鏡10倍以上的分辨率(13~18nm定位精度)。這些技術提升讓許多原本看不見、看不清的研究對象變得清晰明朗,使原來靠推測得到的結論可眼見為實。(記者溫才妃通訊員歐陽桂蓮)

        相關論文信息:

        https://doi.org/10.1038/s41556-022-00854-7

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