厦大韩家淮院士揭示细胞死亡新机制

　　

生物通报道：细胞死亡是一个重要的生命过程，在整个机体的生长和发育中起到了基础性的作用。细胞死亡的机制研究一直是生命科学领域的热门方向。

厦门大学的研究人员八月三十日在Cell Research杂志上发表文章，揭示了两种程序性细胞死亡在形态和机制上的异同。这篇文章的通讯作者是厦门大学生命科学学院的韩家淮（Jiahuai Han）院士。韩家淮教授是先天性免疫信号传导领域的世界知名学者，在世界上率先发现p38信号通路，并在该领域一直保持世界领先地位。

细胞坏死 (Necroptosis)和细胞焦亡 (Pyroptosis)都属于程序性细胞死亡，质膜破裂是它们的一个共同特征。研究人员发现，细胞坏死与细胞焦亡的质膜破裂机制并不相同。在细胞焦亡中质膜起泡并形成类似凋亡小体的细胞突起（称为焦亡小体），然后才发生质膜破裂。细胞坏死的质膜破裂更像是爆炸，而细胞焦亡的质膜破裂使细胞变扁。

细胞坏死是由质膜中的MLKL寡聚体介导，细胞焦亡则是由caspase切割后的GSDMD介导。研究显示，caspase切割后的N端GSDMD（GSDMD-N）也会形成寡聚体，随后迁移到质膜去杀死细胞。MLKL和GSDMD-N都是亲脂性的，它们的N端序列对于寡聚化和膜转位很重要。

进一步研究表明，MLKL在质膜上形成通道，诱导特定离子流入细胞，最终使细胞膨胀并爆炸。与此不同的是，GSDMD-N会形成非选择性的孔，而且不依靠渗透压来瓦解细胞。这项研究揭示了GSDMD和MLKL的作用机制，向人们展示了细胞坏死和细胞焦亡造成质膜破裂的不同途径。

去年韩家淮教授领导的研究团队证实，Gasdermin D是细胞焦亡（或细胞炎性坏死）的执行者，是白介素-1β（IL-1β）分泌的必要条件。这一重要的研究发现发布在11月27日的《细胞研究》（Cell Research）杂志上。（更多详细信息参见：厦大韩家淮院士揭示细胞炎性坏死新机制）

孔子曰：“未知生，焉知死”，生死之事是人类的一个永恒的话题。对于细胞来说，生死之间的平衡也是非常重要的。通常涉及细胞生死的基因都是专用的，不过科学家们逐渐发现，RIPK1（receptor interacting protein kinase 1）既能促进细胞死亡，又能支持细胞的生存。Cell、Nature等杂志陆续发表的多篇文章表明，蛋白RIPK1是操控着细胞生与死的重要因子。（更多详细信息参见：Nature、Cell多篇文章聚焦掌控细胞生死的神秘因子）

铁死亡（ferroptosis）是一种新发现的细胞死亡模式，在形态学、生物化学和遗传学等方面与凋亡、坏死和自噬有较大差别。2014年Nature Cell Biology杂志发表的一项研究指出，铁死亡通路其实与许多病理学过程有关。举例来说，铁死亡调节酶Gpx4的缺失，会使肾小管上皮细胞出现高水平的铁死亡，最终导致急性肾功能衰竭。（更多详细信息参见：Nature子刊：铁死亡，细胞死亡的新模式）

作者简介：

韩家淮 厦门大学医学与生命科学学部主任，细胞应激生物学国家重点实验室主任，厦门大学生命科学学院教授，“****”特聘教授，****特聘教授，中科院院士。曾获比利时Jean Stas奖 (1991)、美国心脏协会成熟研究员奖 (1995)、中国国家自然科学基金杰出青年奖(B类) (2001)、“卢嘉锡优秀导师奖” (2009)、“药明康德生命化学研究奖”一等奖 (2009)、“****成就奖” (2009)、自然科学研究一等奖 (2011)、国家自然科学二等奖（2013）

2007年8月起:厦门大学全职特聘教授并兼任美国Scripps研究所教授。2001年11至2007年7月:兼任厦门大学特聘教授。1993至2007:历任美国Scripps研究所助理教授、副教授、教授。1990至1992:德克萨斯大学西南医学中心博士后。1990:获布鲁塞尔大学博士学位。1982和1985年:获北京大学学士和硕士学位。

韩家淮教授在世界上率先发现p38信号通路。细胞内存在多条信号通路以介导不同的生物学反应。p38信号通路是细胞内最重要的信号通路之一，它在许多生物学反应包括细胞周期调控、细胞增殖、发育、分化、衰老、凋亡、免疫反应及肿瘤发生中起重要作用。韩家淮教授领导的实验室在p38信号通路的研究领域一直保持世界领先地位。 迄今已在世界主流学术刊物上发表论文200余篇。韩家淮教授的研究成果将会有助于我们进一步了解传染及免疫性疾病、心血管疾病和癌症发生的分子机理，从而为预防治疗这些人类顽疾提供一些新的思路和方法。

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Pyroptosis is driven by non-selective gasdermin-D pore and its morphology is different from MLKL channel-mediated necroptosis