大规模细胞死亡之谜 中研院找到胚胎发育新线索
自十九世纪以来,科学家们发现在生命发育的过程中,细胞会迅速增生并分化出多细胞生物体上的各种组织与器官,但增生的同时为什麽会伴随大规模的细胞死亡?这是一道百年未解之谜。中研院分子生物研究所陈升宏助研究员的研究团队,首度发现「活性氧化物」所造成的铁死亡触发波(ferroptosis trigger wave),是造成大规模细胞死亡之因,为胚胎发育提供了一种新的解释。此研究成果於今年七月登上国际顶尖期刊《自然》(Nature)。
有别於一般的细胞凋亡和坏死,细胞的铁死亡为近年科学界所发现的另一种细胞死亡方式,但科学家对其还认识不多。本研究运用化学与基因的量化调控发现,活性氧化物的「讯息回馈回路」,是铁死亡触发波发生与传播的主要机制。陈升宏指出,不同於单次造成两、三个细胞死亡的扩散作用,由活性氧化物引起的铁死亡触发波一次可使动辄数百万个细胞死亡。
论文第一作者为中研院国际研究生分子与细胞学程许碧领(Hannah Katrina C.Co)博士生以及吴嘉洲博士後研究学者。许碧领解释,铁死亡触发波的化学讯号可以透过自我再生的方式,在细胞间进行传递。吴嘉洲说明,建立铁死亡触发波的数学模型就像堆叠积木,仔细挑选并组合适当的方程式,一步步打造能够反映生命动态的逻辑结构。研究团队补充,活性氧化物由体内生成,研究观察到铁死亡触发波在生命发育中,展现出一套独特的细胞演化记忆。至於这种机制在哪些特定的发育阶段尤其重要?研究团队表示这是下一阶段的研究重点。
有别於一般的细胞凋亡和坏死,细胞的铁死亡为近年科学界所发现的另一种细胞死亡方式,但科学家对其还认识不多。本研究运用化学与基因的量化调控发现,活性氧化物的「讯息回馈回路」,是铁死亡触发波发生与传播的主要机制。陈升宏指出,不同於单次造成两、三个细胞死亡的扩散作用,由活性氧化物引起的铁死亡触发波一次可使动辄数百万个细胞死亡。
论文第一作者为中研院国际研究生分子与细胞学程许碧领(Hannah Katrina C.Co)博士生以及吴嘉洲博士後研究学者。许碧领解释,铁死亡触发波的化学讯号可以透过自我再生的方式,在细胞间进行传递。吴嘉洲说明,建立铁死亡触发波的数学模型就像堆叠积木,仔细挑选并组合适当的方程式,一步步打造能够反映生命动态的逻辑结构。研究团队补充,活性氧化物由体内生成,研究观察到铁死亡触发波在生命发育中,展现出一套独特的细胞演化记忆。至於这种机制在哪些特定的发育阶段尤其重要?研究团队表示这是下一阶段的研究重点。