细胞的死亡任务：被感染细胞自我“牺牲”组织传播|细胞

　　来源：原理

　　我们都听说过COVID-19、流感或者细菌感染。但当我们染上这些病时，我们的细胞到底发生了什么？可以想见的是，身体里的许多细胞都活不下去了。但是，细胞死亡并不一定就是坏事，相反，被感染的细胞的死亡有时实际上提供了一种"牺牲"机制，有望在病原体在我们体内蔓延开来之前，切断并阻止它们传播的路径。

　　经过多年的研究，科学家已经认识到，细胞有许多种死亡方式。我们的基因里包含着一种全面的"死亡许可"，而细胞死亡的具体途径则取决于细胞类型和入侵的病原体。身体里的细胞就像一个个隐藏的特工，它们在一些特殊情况下会收到命令，完成它们最后的使命，走向自身生命的终结。

　　这里总结了6种细胞死亡的方式，它们就在我们体内悄然发生。我们的身体只有在细胞生长与死亡之间达到一种精妙的平衡，才能更好地生存下去。

　　在你读这句话的时候，你的体内可能有一千万个细胞通过凋亡（apoptosis）的方式走向了死亡。这个术语是1972年由病理学家约翰·克尔（John Kerr）创造的，它来源于希腊语，原意为"树叶从树上落下"。

　　细胞凋亡是最常见的一种细胞死亡形式，它是一种自主而有序的死亡，有时也被称为细胞的"死亡之舞"，因为在显微镜下，细胞在"自我牺牲"的过程中会表现出特别的形状变化。

　　例如，由于辐射或感染甲型流感病毒而凋亡的细胞，其表面会产生硕大的气泡状结构（也被称为小泡），随后射出长长的串珠一样的突起，最后碎裂成碎片。一些研究显示，感染流感病毒的细胞凋亡对病毒的传播似乎是双刃剑。

　　无论如何，如果你在显微镜下看到了这样的舞蹈，仍会为之惊叹。

　　牛痘病毒在全世界被用作天花疫苗。1796年，爱德华·詹纳（Edward Jenner）发明了这种疫苗，它成了全世界最早的疫苗，詹纳也被认为是免疫学的奠基人之一。

　　我们现在已经知道，牛痘病毒能使我们的细胞对一种特定类型的细胞死亡更敏感，而这种细胞死亡是由一类名为TNF（肿瘤坏死因子）的分子引起的。我们的许多细胞具有类似球形或者气球一样的形状，它们由细胞膜保护包裹着。就像用针扎破气球一样，刺穿细胞膜也意味着细胞死亡。这一过程就发生在程序性坏死（necroptosis）中，这是一种受调控的"爆炸性"死亡，细胞内的蛋白质会使细胞膜穿孔，细胞突然死亡，一下关闭了病毒复制所需的机制。

　　这样一来，很可能在病毒有机会复制之前，被感染的细胞就已经被杀死，从而阻止了疾病的扩散。

　　在大自然中，我们常常惊叹于蜘蛛织网的非凡细节和力量。例如，一只金丝蛛（golden orb weaving spider）的蛛网甚至可以缠住小鸟。

　　但在更小的尺度上，同样令人印象深刻的事情同样在发生。我们的免疫系统包含一种叫作中性粒细胞的特化细胞，它可以编织致命"蛛网"来诱捕细菌。当被肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）等细菌感染时，中性粒细胞可以喷出一个由自身DNA构成的特殊的网。这些网会缠住附近的细菌，防止它们逃走，直到其他免疫细胞"援军"到达，清除感染。有时，在这些网中的蛋白质也能杀死细菌。

　　但中性粒细胞在撒网的过程中也英勇地牺牲了自己，因此这不仅是一种惊人的防御机制，同样这是一种细胞死亡的类型，也被称为中性粒细胞胞外捕网产生（NETosis）。

　　就像我们的身体被划分成胃、肝、心脏等器官一样，每个细胞也有专门的区室。细胞的"胃"是一种被称为自噬体的结构，它可以通过自噬过程，吞噬并消化细胞内的物质，比如受损的分子。

　　然而，在某些情况下，驱动这种"吃豆人式"行为的机制也会促进细胞的死亡。例如，幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）能够感染人类胃粘膜的上皮细胞，从而引起溃疡和胃炎。而细胞可以通过自噬性死亡（autophagic death）做出响应，诱导自噬带来细胞的死亡。

　　Pyromania（纵火狂）这个词源自希腊语pyr（意为火），它指的是一种使物体燃烧的强迫性的欲望。我们的一些免疫细胞偶尔也会化身"纵火狂"，它们有自我燃烧和引起炎症的能力，这是我们对感染响应的一部分。

　　自从21世纪被发现以来，这种被称为焦亡（Pyroptosis）的细胞死亡形式已经成了细胞生物学家的热门话题，这一过程通常会被炎性小体（一种分子复合物）所促进。

　　如今，了解焦亡这种机制比以往任何时候都更为重要，因为它与SARS-CoV-2感染有着密切的关联。一些引起焦亡的因素被激活，可能有助于解释COVID-19重症患者的过度炎症反应。这或许有机会提供一些新思路来对抗这种疾病。

　　毫无疑问，健康长寿的关键是均衡的饮食和锻炼。然而，我们偶尔也会抵挡不住炸鸡配薯条的诱惑，最好再来一份冰淇淋当作甜点。只要努力锻炼，我们就能把它们带来的热量给消耗掉。

　　但对于单个细胞来说，毫无节制可能就是致命的——过量的铁和有害的脂肪分子会导致细胞的铁死亡（ferroptosis）。典型的例子包括，感染结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，就是导致结核病的细菌）的细胞会增加其铁的含量，最终造成细胞的铁死亡。快把沙拉递给我，谢谢！

　　#创作团队：

　　原文作者：Georgia Atkin-Smith（拉筹伯大学研究科学家）

 

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