对自己的DNA过敏？

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    [生物通讯]科学家发现，果蝇死亡细胞遗留下来的未降解DNA的存在能够诱发果蝇的免疫应答，这促使研究人员提出类似的自体免疫应答是否也可能在人体诱导的疑问。

    有关研究结果发表在10月15日期的《基因与发育》（Genes & Development）上。

    细胞凋亡即细胞的程序性死亡，是一个至为关键的生物学过程，过量或有潜在害处的细胞在这个过程中经历一系列遗传变化最终导致细胞的主动死亡，然后被临近细胞所吞噬。细胞凋亡与一些发育和病理学过程有关，包括胚胎的手指和足趾的形状以及癌症的预防等。以细胞凋亡为特征的形态学变化包括核DNA破碎和降解－－但已有研究证明，细胞在不发生DNA降解的情况下也能发生凋亡。

    日本大阪大学的Shigekazu Nagata博士和他的同事决定查明凋亡细胞DNA降解在生物学上的意义。

    Nagata的研究小组之所以选择果蝇作为作为模式生物是因为细胞凋亡在从果蝇到哺乳动物的整个生物界中都是高度保守的。果蝇和哺乳动物的细胞都含有几个特异性降解DNA的DNA酶。在细胞凋亡过程中，一种叫做CAD的DNA酶被其抑制因子ICAD释放，从而激活将死细胞内部的DNA切割过程。吞噬细胞也含有DNA酶，其中包括溶酶体（细胞中一个专门消化摄取材料的细胞器）中的DNA酶II ，DNA酶II 被认为在凋亡细胞的DNA降解过程中起着重要作用。

    Nagata博士和他的同事培养出分别缺失ICAD、DNA酶II以及同时缺失ICAD和DNA酶II的果蝇品系以确定每种酶在细胞凋亡时的DNA降解过程中的作用，以及这个过程可能导致的生理学结果。研究人员发现，ICAD缺失的果蝇品系CAD也不会表达（ICAD是CAD蛋白正常折叠所必需的，因此也是其活动所必需的），因而也就没有凋亡过程中应有的DNA降解发生。DNA酶II缺失的果蝇，其将死细胞中含有降解的DNA片段，但这些破碎的DNA累积后激活了果蝇的先天免疫应答。最后，同时缺失ICAD和DNA酶II的果蝇根本就缺乏凋亡细胞DNA降解的能力，与单独缺乏DNA酶II的果蝇品系相比，免疫应答得到加强。

    这些发现为了解凋亡细胞DNA处置的机制提供了重要的信线索：他们证明，CAD是将死细胞中主要负责DNA降解的DNA酶，它执行功能的通路与DNA酶II是独立的。但这项研究之所以尤其引人注意是因为实验结果指出了凋亡细胞的DNA降解对于先天免疫性所起的一个早先未识别出来的作用。

    “在哺乳动物和人类中，先天免疫性的激活会引起各种细胞因子（细胞信号分子）的表达......这些细胞因子能够诱发炎症或败血症休克(septic shock)等。如果我们在果蝇中的研究结果也适用于哺乳动物系统，这就暗示,将死细胞的DNA必需被正确处置。否则，我们将遭受败血症休克之类的自体免疫疾病。”Nagata博士解释说。当然，还需要进行进一步研究来确定凋亡细胞未降解的DNA是否能够诱发人体的免疫应答，但如果事实果真如此，这一发现将为人类自体免疫疾病背后的罪魁祸首批露一批可能的新成员。

消息来源：冷泉港实验室

生物通编译自BIO.COM