2008年10月14日

簡介細胞凋亡

細胞凋亡(Apoptosis)又稱作計畫性細胞死亡(Programmed Cell Death)。是動物體中將多餘的,或是老化受損細胞排除的一種機制。細胞一但計畫性的死亡,該細胞會切割並分解成許多小泡,之後吞噬細胞會將這些細胞的殘骸吞噬掉。




細胞凋亡現象的發現獲得了2002年的諾貝爾生物醫學獎(http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2002/)。

細胞凋亡最初的發現是經由線蟲(C. elegans)研究發現的。線蟲是一種自由生活在土壤中的線形動物(也有寄生性的線蟲);由於他的生活史短,軀體透明,易於觀察,因此他是一種“模式動物“ - 被用來當作實驗建立模型的動物。

(http://blog.neuinfo.org/index.php/news-events/celegansdeepspace)

生物學家 Sydney Brenner率先使用現蟲作為模式動物。在1974年,Brenner指出,EMS(乙基甲烷磺酸)可誘導現蟲基因組內特定的基因突變,不同基因所造成的突變會影響器官發育。Brenner在英國劍橋進行的這些研究使他獲得2002年的諾貝爾獎。

Robert Horvitz則是首位確定細胞凋亡現象的生物學家。1986年,他確定了兩個“死亡基因”,ced-3和ced-4;稍後,他也發現了ced-9基因,這個基因會與ced-3和ced-4作用,抑制兩者的活性,保護細胞不會進入細胞凋亡的程序。今天,我們知道,不只是線蟲,在人類體內也有與這些基因相似的基因調控著細胞凋亡。這些發現,使Horvitz也得到了2002年的諾貝爾生物醫學獎。

另一位科學家,John Sulston,他的貢獻則是發展出觀察線蟲細胞世系(cell lineage)的方法。使用這樣的方法,可以確定線蟲由受精卵到成體細胞間的關係。1976年Sulston的研究指出,細胞世系在線蟲的中樞神經系統發育過程中是不變的;亦即,每一隻線蟲體內的細胞分裂和分化都是一樣的。他並且指出,特定的細胞在一個特定的細胞世系中總是會計畫性的死亡。Sulston描述了細胞凋亡的過程並且發現了nuc-1基因在細胞凋亡中的角色。這使他也共同得到了2002年的諾貝爾生物醫學獎。

細胞凋亡在人類胚胎發育的過程中移除了多餘的組織。比方我們的手指,在胚胎發育的較早期,手指與手指之間有組織相連接,而後這些組織會經由細胞凋亡的過程“消失“,手指才會彼此分開。細胞凋亡也在成體中扮演重要的角色。比如癌症或者一些自體免疫疾病,導因於細胞凋亡的減少 - 該藉由細胞凋亡而移除的細胞沒有被移除。而AIDS,神經退化性疾病,中風,心血管拴塞,則是與過度的細胞凋亡有關。