壞死性凋亡
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細胞凋亡是細胞整潔、安靜的死法,壞死則是髒亂、意外的脹破。在很長一段時間裡,這似乎是僅有的兩個選項。但科學家發現了一種出人意料的第三種:一種看上去像壞死那樣暴烈、外漏,卻又像細胞凋亡那樣被有意編排的死亡。這種「有計畫卻又爆裂」的死亡被稱為壞死性凋亡。簡而言之,它是細胞有意選擇以髒亂的方式死去。
壞死性凋亡由一些與細胞凋亡相同的死亡訊號觸發(例如經由TNF受體),但它主要在通常的凋亡路線被堵住時啟動——尤其是當酵素caspase-8缺席或被抑制的時候。在caspase-8缺位的情況下,兩種叫做RIPK1和RIPK3的蛋白連接起來,激活第三種蛋白MLKL。被激活的MLKL前往質膜,在膜上打出孔洞。細胞隨後脹大、破裂,把內容物洩入周圍——這正是壞死那種引發發炎、髒亂的結局,但它是經由一套明確的分子程式達成的,而不是出於意外。
細胞為什麼會選擇一種髒亂、引發發炎的死法呢?這往往是一種後備防禦。一些病毒和細菌會破壞細胞凋亡,好讓宿主細胞繼續存活;壞死性凋亡是一道故障保險,無論如何都把被感染的細胞殺死,而由此產生的發炎實際上有助於召喚免疫系統。另一面則是,過度的壞死性凋亡會驅動有害的發炎,目前人們正在中風、心臟病發作乃至發炎性疾病和神經退化性疾病等多種情況中研究它。壞死性凋亡改寫了教科書上那幅整潔的圖景:細胞死亡並不只是「乾淨的凋亡對意外的壞死」,而是一份更加豐富的、受調控的程式「菜單」。
一種病毒感染了一個細胞,並製造出一種蛋白來阻斷caspase-8,以阻止細胞透過凋亡乾淨地自我毀滅。細胞有後備方案:在caspase-8被廢掉的情況下,RIPK3和MLKL轉而被開啟,MLKL把膜捅破。被感染的細胞便以壞死性凋亡的方式髒亂地死去,洩出的內容物向免疫系統發出警報——把病毒的破壞反過來對付了它自己。
壞死性凋亡:一種被有意編排的死亡,與凋亡不同,它會使細胞破裂並引發發炎。
壞死性凋亡模糊了「程式性」死亡與「意外」死亡之間那條舊的清晰界線:它確實是受程式控制的,外觀卻像壞死一樣髒亂、引發發炎。不要以為程式性死亡就總是那種乾淨、不引發發炎的類型。