中國(guó)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合破解細(xì)胞膜的“脆弱密碼”

由中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院團(tuán)隊(duì)牽頭聯(lián)合美國(guó)羅格斯大學(xué)科研人員破解細(xì)胞膜的“脆弱密碼”，有望為治療膿毒敗血癥等與炎癥風(fēng)暴相關(guān)的疾病探索新思路，該研究結(jié)果在線發(fā)表在《自然》(Nature)。

中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院研究員許杰11日表示，通過(guò)調(diào)控或抑制這個(gè)蛋白，可以在炎癥發(fā)展初期把相關(guān)死亡細(xì)胞“包裹”，降低降低炎癥風(fēng)暴的發(fā)生概率，“這樣給臨床上對(duì)病人的處理贏得寶貴的時(shí)間，意義重大”。

細(xì)胞膜就像保護(hù)細(xì)胞的“城墻”，維持著細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)定。但當(dāng)細(xì)胞遭遇外力擠壓、血流沖擊或組織拉伸時(shí)，細(xì)胞膜可能破裂，并將細(xì)胞內(nèi)容物(如DNA、炎性分子)傾瀉而出，引發(fā)周圍細(xì)胞的強(qiáng)烈反應(yīng)。

這種被稱為“質(zhì)膜破裂”的現(xiàn)象，不僅是多種細(xì)胞死亡的最終結(jié)局，更是免疫激活、組織損傷乃至炎癥風(fēng)暴的重要觸發(fā)點(diǎn)。然而，長(zhǎng)期以來(lái)醫(yī)學(xué)界一直存在著未解問(wèn)題：當(dāng)機(jī)械力過(guò)強(qiáng)時(shí)，是什么決定了細(xì)胞膜是否會(huì)“撕裂”？是否有專門的調(diào)控因子參與這類極端應(yīng)激反應(yīng)？

為此團(tuán)隊(duì)對(duì)幾千個(gè)人類多跨膜蛋白進(jìn)行系統(tǒng)性敲低篩選，通過(guò)自主創(chuàng)新的高通量機(jī)械張力刺激設(shè)備，發(fā)現(xiàn)一種名為NINJ1的跨膜蛋白可能不僅在死亡信號(hào)激活后起作用，在沒(méi)有炎性通路參與的機(jī)械應(yīng)力情況下，也能決定膜的穩(wěn)定性。

該研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步揭示NINJ1蛋白的作用機(jī)制：當(dāng)它活躍時(shí)，細(xì)胞膜在壓力下更容易破裂；當(dāng)它被敲除時(shí)，細(xì)胞膜就變得異常“結(jié)實(shí)”，抗壓能力大大增強(qiáng)。

許杰表示，在臨床層面，NINJ1可能成為調(diào)節(jié)應(yīng)力相關(guān)組織損傷、過(guò)度炎癥反應(yīng)乃至自身免疫疾病的新型靶點(diǎn)。例如，在肺損傷、敗血癥或腫瘤微環(huán)境中，用小分子藥物或納米抗體限制NINJ1活性可能有助于控制損傷相關(guān)分子模式釋放、降低組織破壞程度，有效抑制膿毒敗血癥中的炎癥風(fēng)暴。