中研院解密大规模细胞死亡之谜 助力癌症治疗新方向

中研院分子生物研究所研究团队合影。(中研院提供)

19世纪以来,科学家发现在生命发育过程,细胞会迅速增生,并分化出多细胞生物体上各种组织与器官,却又无法理解增生同时,为何伴随大规模细胞死亡,成为百年未解之谜。中研院分子生物研究所助研究员陈升宏率领研究团队,首度发现「活性氧化物」所造成的铁死亡触发波,是造成大规模细胞死亡之因,为胚胎发育提供了一种新的解释。研究成果于7月登上国际顶尖期刊《自然》(Nature)。

有别于一般的细胞凋亡和坏死,细胞的铁死亡为近年科学界所发现的另一种细胞死亡方式,但科学家对其还认识不多。研究运用化学与基因的量化调控发现,活性氧化物的「讯息回馈回路,是铁死亡触发波发生与传播的主要机制。

陈升宏指出,不同於单次造成两、三个细胞死亡的扩散作用,由活性氧化物引起的铁死亡触发波一次可使动辄数百万个细胞死亡。

铁死亡触发波的机制,是透过化学讯号将细胞的开关打开,当细胞接收到讯息后,再传给下一个细胞,类似骨牌效应的概念。

研究团队补充,活性氧化物由体内生成,研究观察到铁死亡触发波在生命发育中,展现出一套独特的细胞演化记忆。至于这种机制在哪些特定的发育阶段尤其重要?研究团队表示这是下一阶段的研究重点。

研究团队提到,在生命发育过程中,细胞的增生和死亡均在器官生成的过程扮演不同作用,在演化的长河里,大规模细胞死亡的发生与调控仍是个未解之谜。这项开创性的研究不仅是对细胞大规模死亡的学术探讨,亦提出「铁死亡触发波」担任雕琢生命之手的角色,有助于为生物医学里的癌症治疗提供新的解方。