医学进展
2020年06月号

凋亡细胞释放的代谢物起组织信使的作用

作者:刘亚青

细胞凋亡发生在发育、体内平衡、组织更替和病理环境中。除了吞噬细胞吞噬凋亡细胞外,凋亡过程本身也可以调节胚胎发生和组织再生等生理事件,当细胞凋亡受到抑制时就会出现病理变化。然而,凋亡细胞自身介导这些功能的机制尚不清楚。由于凋亡细胞在一段时间内保持完整,它们可以释放可溶性代谢物,这些代谢物在组织内扩散,影响邻近细胞。虽然从凋亡细胞中提取的一些可溶性因子被报道为“发现-我”信号来吸引吞噬细胞,但完整的凋亡分泌体尚未确定。

Caspase依赖的细胞凋亡约占机体内稳态细胞更替的90%,具有调节炎症、细胞增殖和组织再生的作用。凋亡细胞是如何介导这些不同效应的,目前还不完全清楚。来自美国和比利时的研究团队进行了这方面的研究,结果发表在2020年的《自然》杂志上。

在这篇文章里,研究者分析了凋亡代谢产物分泌体,并确定了其对邻近组织的影响。他们发现,凋亡的淋巴细胞和巨噬细胞释放特定的代谢物,同时保持其膜的完整性。在不同的刺激诱导细胞凋亡后,这些代谢物的一部分也在不同的原代细胞和细胞系共享。从机制上讲,凋亡代谢产物分泌体并不是简单地细胞内容物的被动排空,而是一个受调控的过程。Caspase介导的pannexin 1通道在质膜上的开放选择性地促进了部分代谢物的释放。此外,某些代谢途径在细胞凋亡过程中继续保持活性,只从特定途径释放某些代谢产物。在功能上,凋亡代谢产物分泌体诱导健康邻近细胞的特定基因程序,包括抑制炎症、细胞增殖和伤口愈合。

此外,在炎症性关节炎和肺移植排斥反应的小鼠模型中,凋亡代谢物的混合物降低了疾病的严重性。

以上这些发现提出了这样一个概念:凋亡细胞不是等待去除的惰性细胞,而是释放代谢物作为“再见”信号,以积极调节组织中的结果。(编译:刘亚青)

参考文献:Nature 2020;580:130-135

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