我們的身體裡每天都有數以百萬計的細胞面臨死亡。與流行的看法相反，細胞在死亡時並不只是破裂。相反，一種特殊的蛋白質充當了細胞膜破裂的觸發器。巴塞爾大學的科學家們最近已經能夠在原子層面上闡明確切的機制。他們的研究結果發表在《自然》雜誌上。

細胞的自我淘汰是所有生物體的一個重要過程。當細胞受損或被病毒或細菌感染時，它們會啟動一個內部”自毀”程序。這一重要機制抵禦了腫瘤的潛在增長，並防止了有害病原體在整個身體的傳播。

直到最近，人們還認為細胞只是在其生命的最後時刻爆裂和死亡。現在，巴塞爾大學生物中心、洛桑大學和蘇黎世聯邦理工學院生物系統科學與工程系（D-BSSE）的研究人員已經對細胞死亡的最後一步有了新的認識。

在科學雜誌《自然》中，他們描述了一種名為ninjurin-1的蛋白質如何組裝成絲狀物，像拉鍊一樣發揮作用並打開細胞膜，從而導致細胞的解體。這一新的見解是了解細胞死亡的一個重要里程碑。

蛋白質作為細胞膜的一個斷裂點

各種信號，如細菌成分觸發了細胞死亡機制。在這個過程的最後階段，細胞的保護膜被微小的孔洞破壞，這些孔洞允許離子流入細胞。

巴塞爾大學生物中心（Biozentrum）的研究小組負責人塞巴斯蒂安-希勒（Sebastian Hiller）教授解釋說：”通常的理解是，細胞隨後膨脹，直到最後因滲透壓增加而爆裂。我們現在正在解決細胞如何真正破裂的問題。蛋白質ninjurin-1不是像氣球一樣爆裂，而是在細胞膜上提供了一個斷裂點，導致特定部位的破裂。”

在其生命的最後階段，細胞並不是簡單地爆裂。相反，一種特定的蛋白質作為細胞膜破裂的突破點。SNI博士生莫里斯-德根（巴塞爾大學生物中心）解釋了這一機制是如何運作的。

利用高靈敏度顯微鏡和核磁共振光譜等先進技術，科學家們已經能夠闡明ninjurin-1在單個原子水平上誘發膜破裂的機制。Ninjurin-1是一種嵌入細胞膜的小蛋白質。

“收到凋亡命令後，兩個ninjurin-1蛋白最初聚集在一起，並將一個楔子打入膜中，”該研究的第一作者、瑞士納米科學研究所博士學院的博士生Morris Degen解釋說。”大型病變和孔洞是由許多進一步的蛋白質附著在最初的楔子上形成的。通過這種方式，細胞膜被一塊一塊地劈開，直到細胞完全解體”。

然後，細胞碎片被人體自身的清潔服務所清除。

“很明顯，沒有ninjurin-1，細胞就不會破裂。由於離子的湧入，它們確實在一定程度上膨脹，但膜的破裂取決於這種蛋白質的功能，”希勒補充說。”教科書中關於細胞死亡的章節將因這些美麗的結構見解而得到擴展。”

對細胞死亡的更深入了解將有助於尋找新的藥物目標。治療癌症的干預措施是可以想像的，因為一些腫瘤細胞會逃避程序性細胞死亡。

此外，在神經退行性疾病（如帕金森病）或危及生命的疾病（如敗血症）中觀察到的細胞過早死亡的情況下，干預這一過程的藥物是一種潛在的治療選擇。