細(xì)胞焦亡（pyroptosis）是一種嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)，以前科學(xué)家以為這個過程一旦啟動就無法逆轉(zhuǎn)，細(xì)胞只有走向死亡。新研究發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)這個過程、挽救細(xì)胞的辦法。

細(xì)胞死亡的方式有很多種，有被動的，也有主動的。焦亡是自發(fā)死亡方式中的一種，也是很慘烈的一種。細(xì)胞焦亡在分子層面表現(xiàn)為，細(xì)胞內(nèi)的一種gasdermin蛋白在細(xì)胞膜上打開很多大孔洞，細(xì)胞里面的物質(zhì)從孔洞中噴發(fā)出去，整個細(xì)胞爆炸死亡。

科學(xué)家目前還不明確究竟是怎樣的條件會觸發(fā)細(xì)胞的焦亡過程。只知道某些類型的癌癥、敗血癥，以及急性呼吸窘迫綜合癥（acute respiratory distress syndrome，縮寫為ARDS）等很多疾病都會引發(fā)細(xì)胞焦亡，表現(xiàn)為出現(xiàn)失控的炎癥。急性呼吸窘迫綜合癥是受COVID-19（中共病毒）感染后常見的并發(fā)癥之一。

研究人員認(rèn)為，焦亡的細(xì)胞通過犧牲自己，向周圍的細(xì)胞釋放信號蛋白——細(xì)胞因子（cytokine）。這種死亡過程快速而慘烈，有可能是為了其它益處而進(jìn)行的犧牲。以前科學(xué)家以為這個過程一旦啟動，就沒有辦法逆轉(zhuǎn)。

1月10日發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）期刊上的研究說，發(fā)現(xiàn)這種死亡過程即使已經(jīng)被觸發(fā)，也有辦法挽回。但是這些細(xì)胞可能因?yàn)槟承┢渌虮粯?biāo)記了一定要犧牲，所以這些干預(yù)方法起到的作用只是讓這些細(xì)胞“改天再死”的效果。

伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校（University of Illinois at Chicago，縮寫為UIC）的研究人員修改了gasdermin蛋白的基因，使它對螢光起反應(yīng)，即受到螢光的照射會被激活。研究人員把它叫做“光遺傳gasdermin”。

主要研究員之一UIC的藥理學(xué)助理教授加里·莫（Gary Mo）說，細(xì)胞焦亡是幾種細(xì)胞死亡過程中主要的一種，健康和不健康的身體狀態(tài)下都可能出現(xiàn)。但是因?yàn)樗灰欢ㄊ鞘艿侥撤N病原體觸發(fā)而產(chǎn)生，而且在不同細(xì)胞和人體上的反應(yīng)不同，也就是說不一定會觸發(fā)焦亡，所以一直以來，在活體細(xì)胞內(nèi)研究這種焦亡過程很困難。

加里·莫說：“有了光遺傳gasdermin，我們可以跳過不明朗的病原體攻擊過程和細(xì)胞的不同反應(yīng)，直接在分子層面模擬細(xì)胞焦亡過程被觸發(fā)以后的情況?！?/p>

研究人員用螢光技術(shù)準(zhǔn)確地激活細(xì)胞內(nèi)的gasdermin蛋白，也就是啟動了焦亡過程，觀察在不同條件下細(xì)胞膜孔洞的開啟和閉合情況。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)很多條件可以控制這些孔洞的開關(guān)。比如，遇到一定濃度的鈣離子，這些細(xì)胞膜上的孔洞在幾十秒內(nèi)就會閉合。

加里·莫說：“這說明細(xì)胞焦亡這種死亡過程并非不可逆。了解如何控制這個過程，將開啟研發(fā)新藥的全新思路。我們現(xiàn)在正著手研究促進(jìn)和抑制這個過程的兩類藥物。”