李家洋院士权威期刊发表评论文章

　　

生物通报道：最近，中科院遗传与发育生物学遗传所的李家洋院士在国际权威肿瘤学期刊《Oncotarget》，以Editorial的形式发表评论文章，题为“Plant and animal organelles in cell death”，文章介绍了程序性细胞死亡（PCD）在动物和植物中的研究现状，指出了植物PCD知识的相对模糊性，并介绍了他们在植物PCD方面取得的研究进展。

程序性细胞死亡（PCD）是一个精细调控和基因控制的过程，在各种生物学过程中起着重要作用。在人类中，不恰当的PCD可能导致多种疾病，包括神经退行性疾病、缺血性损伤、资深免疫性疾病和许多类型的癌症。在过去的几十年中，研究人员付出了巨大努力，在各种动物模型中确定关键的细胞死亡基因，并观察到了更多不同类型的PCD。这些基因在秀丽隐杆线虫、果蝇、小鼠和人类中显示出进化保守性。

在亚细胞水平上，线粒体作为PCD中的一个关键细胞器，在PCD的诱导和执行过程中发挥主要作用。活性氧（ROS），在动物中主要是由线粒体产生，可以通过内在和外在途径，引发细胞凋亡。最近，有研究发现，一种新型的脊椎动物特异性PCD，被称为坏死性凋亡（necroptosis），在炎症和免疫中发挥关键的作用，ROS水平的升高被认为是一个标志以及主要原因。

在植物中，PCD的知识还相对比较模糊。研究人员在植物和动物之间观察到了相似的PCD形态和生化特征，包括细胞收缩、染色质凝聚、核碎裂、细胞色素复合物释放、核酸内切酶释放等等。最初用在动物中的各种Caspase抑制剂，也可能抑制植物中的PCD，从而表明动物和植物之间的保守机制。通过植物和动物基因组的对比研究发现，不同动物物种之间的PCD基因序列是保守的，但是与此不同的是，很少有研究发现保守性的PCD基因，因此使得植物中的PCD机制成为一个谜。

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过敏性反应（HR）是一种典型的植物PCD形式，可防止病原体引起的感染扩散，类似于动物的先天免疫系统。在HR和坏死性凋亡中，生产ROS的氧化迸发是引人注意的，可能是下游细胞死亡执行的主要原因。因此，植物PCD的研究，不仅会促进我们了解植物中这个过程是如何调控的，而且会对动物PCD途径提供深刻见解，特别是无脊椎动物模式生物中不存在的机制。

他带领的研究小组之前表明，拟南芥细胞死亡突变体（称为Arabidopsis Mosaic Death 1，mod1）中一个隐性突变可引起质体中的脂肪酸合成不足，表现出典型PCD特征的多效性表型。十多年来，虽然已有MOD1基因被克隆，但是脂肪酸生物合成和程序性细胞死亡之间的关系，在很大程度上仍然是未知的。

最近他在《Cell Research》发表的一项研究表明，mod1的程序性细胞死亡是ROS累积的结果，线粒体复合体Ⅰ发生突变能够抑制这种细胞死亡。随后他们用药物抑制复合体Ⅰ生成的ROS，对此进行了验证。进一步研究表明，在遇到丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae）时，拟南芥的完全超敏反应和最佳抵抗力需要完整的线粒体。文章指出，线粒体电子传递链生成的ROS，在植物PCD中起到了关键作用。叶绿体和线粒体之间的交流，对于植物的PCD控制非常重要。相关新闻：中科院李家洋院士解析程序性细胞死亡

（生物通：王英）
注：李家洋男，博士，研究员，博士生导师农业部副部长、党组成员，中国农科院院长1956年出生于安徽肥西，植物分子遗传学家。1982年初获安徽农业大学学士学位，1984年获中科院遗传研究所硕士学位，1991年获美国布兰代斯大学博士学位，并进入美国康乃尔大学汤普逊植物研究所从事博士后研究。1994年回国工作，历任中国科学院遗传研究所所长助理、所长，遗传与发育生物学研究所所长。2004年1月任中国科学院党组成员、副院长， 2011年11月任农业部党组成员、副部长，中国农业科学院院长。先后获“国家杰出青年基金”、中国科学院“****”、国家自然科学委员会优秀团队研究基金。2004年获全球华人生物科学家大会生命科学成就奖和何梁何利生命科学奖，2005年获国家自然科学奖二等奖、发展中国家科学院讲演奖、****成就二等奖，2011年获美国植物生物学家协会（American Society of Plant Biologists) 终身会员奖（Corresponding Membership Award）。2001年当选中国科学院院士，2004年当选发展中国家科学科学院院士，2011年当选美国科学院外籍院士，2012年当选德国科学院院士。

生物通推荐原文：
Hong Yu,Jiayang Li. Plant and animal organelles in cell death. Oncotarget, 2015 Jun 10;6(16):13852-13853.