研究人员在果蝇内脏中发现新型细胞死亡机制

研究人员发现了一种以前未知的细胞死亡类型，它发生在普通果蝇的内脏中。研究人员相信，这种被称为“erebosis”的新过程在肠道代谢中发挥着作用。这些发现使得人们有必要重新思考细胞死亡的传统概念，同时也颠覆了之前建立的肠道组织稳态理论。这项工作于4月25日发表在科学杂志《PLOS Biology》上，由日本理化学研究所（RIKEN）生物系统动力学研究中心（BDR）的Sa Kan Yoo负责。

与皮肤一样，构成肠道的细胞不断死亡，并被新细胞取代。这个过程被称为更新，有助于维持组织生长和组织更新之间的平衡（或称稳态）。关于肠道内的细胞更新，传统的理论是衰老或受损的细胞通过一种被称为细胞凋亡的机制死亡。 细胞凋亡（Apoptosis），通常被称为"有计划的细胞死亡"，是目前公认的三种细胞死亡之一。这项理论被新的研究质疑，它提供了第二种类型的计划性细胞死亡的证据，这种死亡可能是肠道独有的。

正如通常的情况一样，这一发现是偶然发生的。研究人员正在研究一种果蝇版本的ANCE，一种有助于降低血压的酶。他们注意到Ance在苍蝇肠道中的表达是斑驳的，而且包含它的细胞有奇怪的特征。“我们发现Ance在果蝇肠道中标记了一些奇怪的细胞，”Yoo说。“但我们花了很长时间才弄清楚这些奇怪的细胞实际上正在死亡。” 他们发现，这些奇怪的细胞是黑暗的，缺乏核膜、线粒体和细胞骨架，有时甚至是DNA和其他细胞项目，这些都是细胞保持活力所需要的。

这个过程是如此的渐进，与细胞凋亡中看到的更突然和爆炸性的细胞死亡不同，因此他们意识到这可能是一种新的东西。由于Ance阳性细胞往往靠近肠道中新细胞的诞生地，他们推测这种新型的细胞死亡与肠道中的细胞更新有关。他们暂时将这一过程命名为erebosis，基于希腊语'erebos'，意思是'黑暗'，因为垂死的细胞在显微镜下看起来非常黑暗。

为了证明erebosis是一种新的细胞死亡类型，研究人员进行了几次测试。首先，实验性地阻止细胞凋亡并不能阻止肠道稳态。这意味着肠道中的细胞更新，包括细胞死亡，可以在没有细胞凋亡的情况下进行。第二，垂死的细胞没有显示出任何细胞凋亡或其他两种已知的细胞死亡的分子标记。处于erebosis后期的细胞确实显示出一种与DNA降解有关的细胞死亡的一般标志物。

对发生erebosis的细胞的详细检查显示，它们位于肠道干细胞群附近。这是一个很好的证据，表明在更新过程中，erebotic 细胞被新分化的肠道细胞所取代。具有讽刺意味的是，导致这一发现的酶似乎并没有直接参与这一过程，因为敲除或过度表达Ance并不影响更新或erebosis。因此，下一步是制定详细的分子事件，这些事件允许果蝇肠道中的erebosis 和细胞更新。

“我觉得我们的结果有可能成为一项开创性的发现。就我个人而言，这项工作是我一生中做过的最具突破性的研究。”Yoo说，“我们对人类肠道和果蝇中是否存在erbosis机制非常感兴趣。”