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科学家们计算出细胞的死亡速度,它惊人的慢

细胞在我们身体中一直在死亡,现在我们知道它的速度有多快。

科学家发现死亡在细胞中以不间断的波传播,每分钟以30微米(千分之一英寸)的速度移动,他们在8月10日发表在《科学》杂志上的一项新研究中报告说。例如,这意味着,一个身体可以达到100微米大小的神经细胞,可能需要3分20秒的时间才能死亡。

听起来可能有点病态,但正是这股致命的潮流让我们保持了生命和健康。细胞凋亡(或程序性细胞死亡)是清除体内不必要或有害细胞的必要条件,例如那些被病毒感染的细胞。它也有助于塑造发育中胎儿的器官和其他特征。(细胞死亡有第二种方式,称为坏死,这是一种不同的过程,是对压力事件的意外反应)。

如果这个过程不能正常工作,后果可能很可怕。例如,癌细胞,快乐地生活,已经摆脱了死神的控制,开始扩散而不是死亡。[你的细胞处理压力的5种方式]

“有时我们的细胞在我们真的不希望它们死亡的时候——比如说,在神经退行性疾病中。斯坦福大学化学、系统生物学和生物化学教授、资深作家詹姆斯·费雷尔博士在一份声明中说:“有时候,当我们真的希望细胞死亡时,比如说,在癌症中。”如果我们想要干预,我们需要了解凋亡是如何被调控的。

凋亡有时也被称为“细胞 ... ”,因为这是一个自我毁灭的过程。它从内部或外部的信号开始,这个信号通知细胞内称为caspases的酶开始分裂细胞。但目前还不清楚细胞凋亡在被触发后是如何通过细胞传播的。

为了弄清楚这一点,费雷尔和他的团队观察了自然界中一个较大细胞的过程:爪蟾卵细胞,或非洲爪蟾。他们在试管中注入鸡蛋中的液体,然后引发细胞凋亡,他们用荧光灯标记相关蛋白,观察细胞凋亡的发展。如果他们看到荧光,这意味着细胞凋亡正在发生。

他们发现荧光以恒定的速度穿过试管。如果细胞凋亡是由于简单的扩散(物质从高浓度的区域扩散到低浓度的区域)而发生的,那么这个过程在研究结束时就会减慢。研究人员得出结论,他们观察到的过程一定是“触发波”,费雷尔在声明中说:“他们把它比作是‘火在田野中的蔓延’。首先被激活的caspases,激活其他caspases的分子,然后激活其他的,直到整个细胞被破坏。”它的振幅并没有降低,因为它通过将更多的非活性分子转化为活性分子来产生自身动力的每一步,直到凋亡扩散到细胞的每一个角落和缝隙。

研究小组随后希望观察这一过程在卵子内部发生,就像在自然界一样。他们注意到青蛙蛋死后,颜色变暗了。因此,他们创造了自然导致青蛙卵死亡的条件,并想象了发生了什么。同样,细胞以平均每分钟30微米的速度变暗。

这种触发波实际上在自然界中无处不在,费雷尔说。触发波也有助于细胞繁殖,神经元通过大脑传播信号,病毒在细胞间传播。费雷尔和他的团队希望找出生物学中其他触发波发生的地方。

最初发表在《生命科学》杂志上。

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