中研院解密大規模細胞死亡之謎 助力癌症治療新方向

中研院分子生物研究所研究團隊合影。(中研院提供)

19世紀以來,科學家發現在生命發育過程,細胞會迅速增生,並分化出多細胞生物體上各種組織與器官,卻又無法理解增生同時,爲何伴隨大規模細胞死亡,成爲百年未解之謎。中研院分子生物研究所助研究員陳昇宏率領研究團隊,首度發現「活性氧化物」所造成的鐵死亡觸發波,是造成大規模細胞死亡之因,爲胚胎髮育提供了一種新的解釋。研究成果於7月登上國際頂尖期刊《自然》(Nature)。

有別於一般的細胞凋亡和壞死,細胞的鐵死亡爲近年科學界所發現的另一種細胞死亡方式,但科學家對其還認識不多。研究運用化學與基因的量化調控發現,活性氧化物的「訊息回饋迴路,是鐵死亡觸發波發生與傳播的主要機制。

陳昇宏指出,不同於單次造成兩、三個細胞死亡的擴散作用,由活性氧化物引起的鐵死亡觸發波一次可使動輒數百萬個細胞死亡。

鐵死亡觸發波的機制,是透過化學訊號將細胞的開關打開,當細胞接收到訊息後,再傳給下一個細胞,類似骨牌效應的概念。

研究團隊補充,活性氧化物由體內生成,研究觀察到鐵死亡觸發波在生命發育中,展現出一套獨特的細胞演化記憶。至於這種機制在哪些特定的發育階段尤其重要?研究團隊表示這是下一階段的研究重點。

研究團隊提到,在生命發育過程中,細胞的增生和死亡均在器官生成的過程扮演不同作用,在演化的長河裡,大規模細胞死亡的發生與調控仍是個未解之謎。這項開創性的研究不僅是對細胞大規模死亡的學術探討,亦提出「鐵死亡觸發波」擔任雕琢生命之手的角色,有助於爲生物醫學裡的癌症治療提供新的解方。