在凋亡過程中，細(xì)胞會發(fā)生解體形成細(xì)胞膜包裹的凋亡小體?，F(xiàn)在科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這一過程受到一種通道蛋白的控制，而抗生素能夠解除這種控制。這項(xiàng)突破性研究于三月十九日發(fā)表在Nature雜志上。

細(xì)胞凋亡是一個(gè)重要的正常生命過程。人們已經(jīng)廣泛研究了觸發(fā)細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制，但還不了解細(xì)胞解體的調(diào)控過程。Poon等人向人們展示，在凋亡細(xì)胞的解體過程中細(xì)胞膜通道蛋白Pannexin 1 (PANX1)起到了核心作用。此外他們還意外地發(fā)現(xiàn)，抗生素能夠抑制PANX1的活性。凋亡與抗生素看起來是兩個(gè)完全不相干的領(lǐng)域，而PANX1成為了它們之間的橋梁。

PANX1通道是跨越細(xì)胞膜的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，控制著大量生物活性分子的進(jìn)出。PANX1最著名的作用是控制ATP的釋放。此前有研究顯示，PANX1通道會在細(xì)胞凋亡過程中開啟，釋放出ATP。而這種釋放能誘使吞噬細(xì)胞前來，吞食和消化凋亡細(xì)胞及其組分。PANX1通道的開啟很好觀測，因?yàn)闊晒?/span>DNA結(jié)合染料（如TO-PRO-3）能夠經(jīng)由這些通道進(jìn)入細(xì)胞。

研究人員通過觀察人類凋亡細(xì)胞對TO-PRO-3的攝取，對PANX1通道的活性進(jìn)行了監(jiān)控。他們利用這一系統(tǒng)對小分子文庫進(jìn)行篩選，結(jié)果發(fā)現(xiàn)抗生素曲伐沙星（trovafloxacin）可成為PANX1通道的強(qiáng)效抑制劑。研究人員指出，這種抑制作用不依賴于凋亡過程。

隨后，研究人員利用曲伐沙星對PANX1通道進(jìn)行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)，PANX1通道不僅能夠調(diào)控凋亡細(xì)胞的ATP釋放，也控制著凋亡小體的形成。凋亡小體是凋亡細(xì)胞解體時(shí)形成的，是一些包裹著細(xì)胞碎片的膜結(jié)構(gòu)。

當(dāng)曲伐沙星抑制PANX1通道時(shí)，凋亡小體的數(shù)量大增，而細(xì)胞解體出現(xiàn)異常。在這種情況下，凋亡細(xì)胞會生出一種被稱為apoptopodia的絲狀結(jié)構(gòu)，阻止凋亡早期出現(xiàn)的細(xì)胞膜小泡解離。當(dāng)PANX1通道活性正常時(shí)，這些絲狀結(jié)構(gòu)就不會出現(xiàn)。

凋亡小體包含著多種不同的成分，例如DNA、細(xì)胞核碎片、細(xì)胞器、多種蛋白和分子等。迄今為止，人們還不清楚這種結(jié)構(gòu)為何出現(xiàn)。雖然凋亡小體會很快被吞噬細(xì)胞吞食，但其實(shí)吞噬細(xì)胞也能有效吞食完整的凋亡細(xì)胞。事實(shí)上，并不是所有的凋亡細(xì)胞都會發(fā)生解體，形成凋亡小體。

也許吞噬細(xì)胞分解凋亡小體的效率更高，或者凋亡小體還具有一定的生物學(xué)功能。組織中的細(xì)胞凋亡推動了新舊細(xì)胞的更替，可能凋亡小體會將其中的活性成分貢獻(xiàn)給細(xì)胞的再生過程。而這項(xiàng)研究中的PANX1通道，有望成為解決這些問題的突破口。