皮膚癌的突破:研究人員成功地使細胞“自殺”
一項新研究表明,蛋白質gasdermin A會在人體最大的器官皮膚中誘導細胞焦亡,這是一種細胞程序性死亡方式。每一秒鐘,你體內有一百萬個細胞死亡。這意味著一天內有2.6磅的細胞死亡。但是沒有必要擔心。細胞死亡是身體的一個重要過程,因為它可以使不需要的細胞被清除。許多疾病可能是由於細胞未能死亡或在不應該死亡時死亡而引起或惡化的。
細胞可能因損傷而死亡,然而,大多數細胞是自己殺死自己。細胞的死亡有多種不同的方式。有些是系統化、“程序化”程序的結果。一些細胞死亡程序沒有留下任何死亡細胞的跡象,而其他一些則使用死亡細胞的物質來吸引免疫系統。
埃默里大學的研究人員發現了一種皮膚細胞死亡的機制,這可能會導致對“食肉”感染、脫髮症、蕁麻疹,甚至可能是黑色素瘤(最致命的皮膚癌類型)的新治療。
這些發現發表在《自然》雜誌上,是由埃默里大學微生物學和免疫學系副教授Christopher LaRock博士和埃默里大學助理科學家Doris LaRock博士領導的持續研究的一部分,並由美國國家過敏和傳染病研究所資助。
據LaRock稱,該研究顯示,他的團隊發現的一種名為gasdermin A的蛋白質會導致皮膚(人體最大的器官)的焦亡,或細胞死亡。據他說,這種蛋白質通過吸引更多的免疫細胞到該區域,充當了對抗細菌攻擊的早期預警系統。
LaRock說:“從本質上講,我們看到的是皮膚細胞寧願自我毀滅也不願被危險的細菌佔領。”
身體依靠細胞死亡來保持健康–儘管這一過程也會意外地被開啟,造成損害。然而,直到現在,人們對這個過程是如何發生的了解還不多。這項新發現推進了對細胞死亡的科學理解,因為它澄清了在皮膚中觸發它的原因。
LaRock指出,像A組鏈球菌(GAS)這樣的細菌被認為是皮膚感染的主要原因,如壞死性筋膜炎或“食肉”疾病,每年有數十萬人死亡和衰弱,因為臨床醫生經常依靠清創和截肢,因為僅靠抗生素是不行的。
“這項研究顯示了皮膚細胞如何檢測GAS,以及它如何通過隱藏在細胞內來逃避抗生素,我們希望針對這些過程,以便我們既能拯救生命,又能減少手術的需要,”LaRock說。
LaRock說,他們在研究過程中發現的新免疫蛋白gasdermin A可能不僅在防止GAS,而且在防止其他病原體方面發揮重要作用。他補充說:“我們正在研究如何利用我們的發現針對細胞死亡,幫助我們更好地治療感染,以及脫髮、皮炎、牛皮癬和瘢痕疙瘩等疾病,因為這些都是涉及皮膚細胞死亡的疾病。”
該研究主要使用志願者的細胞在體外培養人類皮膚進行感染。還使用了一個小鼠模型來研究皮膚如何與免疫細胞互動。
LaRock和他的團隊正在調查的一個關鍵問題是身體如何區分一個有威脅的微生物和一個良性的微生物。科學家們目前對這一過程在疾病的後期階段是如何運作的了解很多,但在發病時了解得較少。
“像金黃色葡萄球菌和GAS這樣的病原體使我們的理解變得複雜,因為它們有時是微生物群的一部分,有時引起輕微的疾病,有時引起嚴重的致命疾病,”LaRock指出。“對我們的身體來說,區分危險的病原體和無害的病原體是很重要的,這樣我們就可以適當地調整我們的抗菌反應的規模。”
LaRock已經研究病原體很多年了,他說NIAID的資助使他的實驗室能夠研究微生物和助長炎症的因素。“一些病原體只是單純的致命,因為它們削弱了我們的炎症反應,比如耶爾森氏菌,它在中世紀因鼠疫導致了數百萬人死亡。但是GAS是不同的,因為它故意過度激活炎症來播種混亂。”
研究人員還得到了伍德魯夫健康科學中心內部撥款的支持,並正在與整個大學的合作者合作,將他們的觀察結果擴展到其他疾病。