京都產業大學和新加坡國立大學等研究小組闡明了上皮組織中垂死的上皮細胞經歷“細胞脫落”的機制。
就目前已知的細胞脫落過程而言,已知已達到生命終點的細胞會從組織中擠出並離開該空間,而鄰近的細胞會迅速侵入該空間。然而,乳腺細胞與鄰近細胞之間複雜而微妙的協調細節尚未闡明,“凋亡小體”的作用也知之甚少。
在這項研究中,我們利用哺乳動物上皮細胞,通過實時成像和數學模型分析研究了驅動細胞脫落的機制。在脫落的上皮細胞中,擾亂酶取代細胞膜脂質雙層中的脂質,使磷脂酰絲氨酸暴露於外層。他們發現這部分被撕掉形成凋亡小體,為鄰近細胞侵入創造了空間,從而迅速擠出脫落細胞。
此外,從哺乳動物到昆蟲都觀察到凋亡小體的形成。因此,通過形成凋亡小體而導致的細胞損失被認為是超越物種的普遍機制。
此外,還表明,在實驗系統中抑制凋亡小體的形成可以防止細胞損失並破壞上皮組織的穩態。人們認為,當上皮細胞異常脫落時,上皮的屏障功能就會降低,並與腸炎等炎症性疾病有關。這強烈表明細胞脫落機制的失敗與疾病之間的關係。
這項研究的結果有望帶來對炎症性疾病的新認識和治療方法的發展。