与意外细胞死亡不同,某些细胞可以通过受控过程主动决定死亡。这被称为程序性细胞死亡,可以以不同形式发生,包括凋亡和坏死性凋亡。当细胞受损、受压、癌变或被有害微生物感染时,会使用此过程。这种自我毁灭机制有助于保护身体,但也涉及许多疾病,如感染、炎症性疾病和癌症。
癌症中的一个主要问题是,某些肿瘤和癌细胞学会了如何避免凋亡,从而使其在应该死亡时得以存活。这种抵抗可能会使癌症治疗效果降低,尤其是在晚期或转移性癌症中。
由汉诺威兽医大学生理学和细胞生物学研究所细胞生物学教授Sjoerd van Wijk博士和法兰克福歌德大学的Francesco Pampaloni博士领导的研究团队研究了晚期乳腺癌中称为坏死性凋亡的程序性细胞死亡类型。科学家们使用了患者来源的类器官,这是在实验室中从真实患者的癌细胞生长出的微小3D微型肿瘤。这些微型肿瘤与原始癌症非常相似,使其对测试治疗和细胞生物学实验很有用。
研究人员发现,当他们在对凋亡有抵抗的乳腺癌细胞中触发坏死性凋亡时,发生了两件重要的事情:癌细胞死亡,而死亡的细胞发出可以激活人体免疫系统的求救信号。这些信号参与刺激免疫反应,包括与自然杀伤(NK)细胞相关的途径,NK细胞是帮助寻找和摧毁癌细胞的免疫细胞。
简单来说,研究表明,通过坏死性凋亡迫使难以杀死的癌细胞死亡,不仅可以直接清除癌细胞,还可以提醒并加强免疫系统对肿瘤的攻击。这项工作发表在《信号转导和靶向治疗》杂志上。
凋亡和坏死性凋亡是两种以非常不同方式发生的程序性细胞死亡,对邻近细胞和组织的影响也不同。凋亡通常被描述为"清洁"的细胞死亡形式。细胞仔细地关闭自身,收缩并分解成小块。这些碎片随后被身体的清洁细胞清除。由于细胞在过程中保持密封,不会有任何物质泄漏,因此通常不会引起炎症或提醒免疫系统。
另一方面,坏死性凋亡是一种"较混乱"的细胞死亡类型。细胞膨胀并最终破裂,将其内容物溢出到周围组织中。这就像一个危险信号,引起炎症并吸引免疫系统的注意。重要的是,当凋亡无法发生时,如某些病毒试图阻止细胞以常规方式死亡的病毒感染中,坏死性凋亡可以作为备份计划。
这项研究还表明,先进的3D微型肿瘤(类器官)可以帮助科学家更好地了解疾病如何发展以及治疗方法在人体中可能如何发挥作用。由于这些模型与自然、复杂的组织非常相似,它们通常可以比传统实验室方法提供更真实的结果,并可能减少对动物实验的需求。
Sjoerd van Wijk和他的团队现在旨在进一步开发和使用这些类器官模型来研究细胞应激和损伤、癌症和传染病。他们的目标是创建复杂的基于类器官的多细胞实验室模型,尽可能密切地模拟生理人类和动物组织,帮助研究人员更有效地调查疾病并测试潜在治疗方法。
更多信息:
Kaja Nicole Wächtershäuser等,坏死性凋亡在患者来源的转移性乳腺癌类器官中触发炎症性干扰素特征,《信号转导和靶向治疗》(2026)。DOI: 10.1038/s41392-026-02755-9
关键医学概念:
坏死性凋亡(Necroptosis)、凋亡(Apoptosis)
临床类别:
肿瘤学(Oncology)、过敏和免疫学(Allergy and immunology)
提供方:
汉诺威兽医大学
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