Cell：细胞死亡的复杂途径
生物谷报道：美国马萨诸塞大学医学院的研究进行的一项新研究显示，果蝇的唾液腺确实能够告诉我们与人类疾病有关的过程。该项研究对一种细胞的降解过程——自我吞噬有了新的了解。这项研究的结果发表在最新一期的Cell杂志上。
自从二十世纪60年代发现程序性细胞死亡以来，来自世界各地各个学科的研究人员对这个过程进行了大量的研究。作为发育和动态静止的一个关键机制，细胞程序性死亡能够清理细胞内已不需要的或受损的细胞。尽管细胞凋亡是了解最多的一种程序性细胞死亡过程，近期研究人员开始对自我吞噬作用有了进一步的了解。这个过程是一种高度调节、异化过程，能使细胞自己吃掉自己。有趣的是，自我吞噬还能为细胞提供在不能进行凋亡时的一种替代形式的自我毁灭。
在这篇最新发表的文章中，来自UMMS的副教授Eric Baehrecke和同事对果蝇的唾液腺进行了研究。果蝇唾液腺含有拆除和再利用自身细胞成份所需的所有细胞机器，并且为阐明自我吞噬的复杂功能提供了一个遗传模型系统。这篇文章描述了自我吞噬细胞死亡所需的细胞成份，并且确定出与果蝇发育过程中细胞清理过程相互合作的多个途径。
研究人员表示，了解不同细胞死亡途径如何联系以及它们如何影响发育、压力应答和疾病变得越来越重要。尽管这项研究是对果蝇的研究，但是在这种模式生物中的发现往往是了解人类类似情况的第一步。通过了解自我吞噬细胞死亡途径，这项新研究可能有助于解释这种途径在人类疾病如癌症、阿尔茨海默症和帕金森症中的作用。
自我吞噬在细胞死亡中的作用目前仍然存在争议，但它对了解和治疗多种人类疾病具有重要意义。
自噬作用是普遍存在于大部分真核细胞中的一种现象, 是溶酶体对自身结构的吞噬降解, 它是细胞内的再循环系统。自噬作用主要是清除降解细胞内受损伤的细胞结构、衰老的细胞器、以及不再需要的生物大分子等。自噬作用在消化的同时，也为细胞内细胞器的构建提供原料，即细胞结构的再循环。
细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用；它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。细胞发生凋亡时，就像树叶或花的自然凋落一样，对于这种生物学观察，借用希腊“Apoptosis”来表示，意思是像树叶或花的自然凋落，可译为细胞凋亡。
原始出处：
Cell, Vol 131, 1137-1148, 14 December 2007
Article
Growth Arrest and Autophagy Are Required for Salivary Gland Cell Degradation in Drosophila
Deborah L. Berry1,2 and Eric H. Baehrecke1,3,
1 Center for Biosystems Research, University of Maryland Biotechnology Institute, College Park, MD 20742, USA
2 Present address: Children's National Medical Center, Washington, DC 20010, USA
3 Department of Cancer Biology, University of Massachusetts Medical School, Worcester, MA 01605, USA
Corresponding author
Eric H. Baehrecke
eric.baehrecke@umassmed.edu
Autophagy is a catabolic process that is negatively regulated by growth and has been implicated in cell death. We find that autophagy is induced following growth arrest and precedes developmental autophagic cell death of Drosophila salivary glands. Maintaining growth by expression of either activated Ras or positive regulators of the class I phosphoinositide 3-kinase (PI3K) pathway inhibits autophagy and blocks salivary gland cell degradation. Developmental degradation of salivary glands is also inhibited in autophagy gene (atg) mutants. Caspases are active in PI3K-expressing and atg mutant salivary glands, and combined inhibition of both autophagy and caspases increases suppression of gland degradation. Further, induction of autophagy is sufficient to induce premature cell death in a caspase-independent manner. Our results provide in vivo evidence that growth arrest, autophagy, and atg genes are required for physiological autophagic cell death and that multiple degradation pathways cooperate in the efficient clearance of cells during development.
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