从死亡边缘拯救细胞及其重要性
德克萨斯大学阿灵顿分校（UTA）博士生拉什娜·沙尔明（Rashna Sharmin）的发现可帮助科学家更深入理解脑发育与疾病机制。（德克萨斯大学阿灵顿分校照片）
德克萨斯大学阿灵顿分校的一项新研究揭示了细胞如何在死亡过程中调控其线粒体——即细胞的“能量生产者”。该发现阐明了人体如何管理这一关键功能，以及当该过程失效时可能产生的严重后果。
程序性细胞死亡是健康生命的重要组成部分，它帮助人体清除老旧、受损或不必要的细胞。当此过程失效时，后果可能极为严重：若细胞拒绝死亡可能导致癌症，而细胞过早死亡则可能引发阿尔茨海默病等神经退行性疾病。
该研究的首席作者、德克萨斯大学阿灵顿分校生物学助理教授皮娅·戈斯（Piya Ghose）实验室五年级博士生拉什娜·沙尔明，深入探究了细胞死亡过程中线粒体的行为。沙尔明意外发现，线粒体能够通过非能量产生的方式保护细胞免于死亡。具体而言，线粒体通过吸收钙离子发挥保护作用——这是细胞正常死亡所需的关键步骤。
这些发现为理解复杂细胞死亡的调控机制提供了更扎实的理论基础，并有望最终帮助研究人员深化对脑发育的认知，进而开发针对相关疾病的精准治疗方案。
“我希望我的工作能深入揭示线粒体运输调控及其钙离子吸收能力如何为复杂细胞的死亡做准备，”沙尔明表示。
该研究发表于该领域的顶级期刊《当代生物学》，德克萨斯大学阿灵顿分校生物学副教授、线粒体应激研究专家马克·佩莱格里诺（Mark Pellegrino）对此作出了重要贡献。
拉什娜·沙尔明（德克萨斯大学阿灵顿分校照片）
为开展研究，沙尔明以微小线虫秀丽隐杆线虫（C. elegans）尾部的胚胎细胞为对象。这种线虫因与人类基因高度相似，被广泛用于遗传学研究。其透明体壁使科学家能够实时观察活细胞行为，包括细胞死亡过程。借助戈斯实验室的超分辨率显微镜，沙尔明成功捕捉到“活体动物中细胞内细胞器的实时动态”。
另一项关键发现是：当一种名为半胱天冬酶（caspase）的蛋白质——已知在细胞死亡中负责分解其他蛋白质——缺失时，细胞虽开始死亡却意外恢复。研究指出，半胱天冬酶虽在凋亡（apoptosis）型程序性细胞死亡中作用明确，但其在区域化细胞清除中的精确功能仍是未来研究的重要方向。
“拉什娜的工作极大拓展了我们对线粒体功能及其调控机制的理解，并对细胞恢复具有重要启示，”戈斯评价道。
本研究获得德克萨斯州癌症预防研究协会（CPRIT）（项目号RR100091）和美国国立卫生研究院-普通医学科学研究所（R35GM142489）资助。
关于德克萨斯大学阿灵顿分校（UTA）
2025年将迎来建校130周年，德克萨斯大学阿灵顿分校是达拉斯-沃思堡大都会区核心地带的一所快速发展的公立研究型大学。该校拥有超过42,700名学生，是德克萨斯大学系统中规模第二大的教育机构，提供180多个本科及研究生学位项目。作为卡内基R-1级研究型大学，UTA跻身全美研究活跃度前5%的顶尖学府之列。该校及其28万名校友每年为本州创造288亿美元的经济影响力。大学已获赠地大学协会颁发的“创新与经济繁荣”认证，并因聚焦学生入学机会与学业成功而获得广泛认可——这些要素被视为推动北德克萨斯地区乃至更广范围经济增长与社会进步的关键驱动力。
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