細胞自然凋亡的速度到底是多少?人體真的七年一次大換血嗎?

2020-11-22 前瞻網

細胞自然凋亡的速度到底是多少？人體真的七年一次大換血嗎？

 Frieza77 • 2018-08-17 10:23:00　來源：前瞻網　E715G0

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我們體內的細胞每時每刻都在死亡，現在我們知道了這些細胞死亡的速度。

8月10日發表在《科學》(Science)雜誌上的一項新研究報告稱，科學家們發現，死亡在細胞內以一分鐘30微米(千分之一英寸)的速度持續傳播。這意味著，例如，一個大小可以達到100微米的神經細胞，可能需要3分20秒才能死亡。

這聽起來可能有點病態，但正是這種致命的傳播蔓延讓我們得以生存和保持健康。細胞凋亡，或程序性細胞死亡，是清除體內不必要或有害細胞(如那些被病毒感染的細胞)的必需手段。它還有助於塑造發育胎兒的器官和其他特徵。(細胞死亡還有另一種方式，叫做壞死，這是一種截然不同的細胞死亡過程，是細胞對壓力事件的意外反應。)

如果細胞死亡這個過程不能正常發生，後果將是非常可怕的。例如，癌症細胞，在死神的鐮刀下死裡逃生之後繼續快樂地存活著，並開始逐步擴散，而不是死亡。

「有時候，我們的細胞在我們不想讓它們死亡的時候就會死亡，比如說，在神經退行性疾病中，有時候，我們的細胞在我們想它們死的時候反而不會死，比如說，在癌症中。」史丹福大學化學與系統生物學和生物化學教授、資深作家詹姆斯·費雷爾博士在一份聲明中說。「如果我們想對這個過程進行幹預，我們必須要了解細胞凋亡是如何調控的。」

細胞凋亡有時也被稱為「細胞自殺」，因為這是一個自我毀滅的過程。它從細胞內部或外部的一個信號開始，這個信號通知細胞內的凋亡蛋白酶令其開始分裂細胞。但是細胞凋亡在被觸發後是如何在細胞中傳播的還不清楚。

為了弄清楚這一點，費雷爾和他的團隊觀察了自然界中較大的細胞之一：非洲爪蛙的卵細胞的凋亡過程。他們用雞蛋中的液體填充試管，並觸發了細胞凋亡，他們通過用螢光標記與細胞凋亡相關的蛋白質來觀察細胞凋亡的過程。如果他們看到螢光，那就意味著細胞正在發生凋亡。

他們發現螢光以恆定的速度穿過試管。但根據這項研究，如果細胞凋亡是通過簡單的擴散(物質從高濃度的區域擴散到低濃度的區域)而發生的話，那麼這一過程將會在最後放緩。

但是結果卻出乎意料之外，研究人員得出的結論是，他們觀察到的過程一定是「觸發波」，他們將其比作「一場火的蔓延」。首先被激活的凋亡蛋白酶會激活其他的凋亡蛋白酶分子，這些分子又會激活其他分子，直到整個細胞被摧毀。

「它以這種方式傳播，從不減速，也從不消失，」費雷爾在聲明中說。「它的振幅不會降低，因為它每一步都是通過將更多不活躍的分子轉化為活躍分子來產生自己的動力，直到細胞凋亡擴散到細胞的每一個角落。」

然後研究小組想要在雞蛋內部觀察這個過程，就像在自然界裡一樣。他們注意到青蛙卵死後顏色變深了。因此，他們觸發了自然導致青蛙卵死亡的條件，並記錄了發生了什麼。同樣，細胞以平均每分鐘30微米的速度變黑。

費雷爾說，這種觸發波實際上在自然界中普遍存在。觸發波還有助於細胞繁殖，神經元在大腦傳播信號，病毒在細胞間的傳播。費雷爾和他的團隊希望找到生物學中其他觸發波發生的情況。

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