在一项新的研究中,Ferrell和博士后研究员Xianrui Cheng博士发现在细胞凋亡中,细胞死亡也是通过触发波进行扩散的。一旦细胞死亡开始启动(不论是疾病还是其他方式),细胞中的特定杀伤蛋白---蛋白酶caspase,全称为含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶---受到 激活。随后,这些蛋白通过漂浮与其他的caspase接触并激活它们;这些其他的caspase也纷纷效仿直到整个细胞死掉。相关研究结果发表在2018年8月10日的Science期刊上,论文标题为“Apoptosis propagates through the cytoplasm as trigger waves”。
利用荧光显微镜进行观察是非常困难的,这是因为完整的非洲爪蟾蛙卵子是非常不透明的。然而,Ferrell和Cheng注意到当非洲爪蟾蛙卵子死亡时,一种色素沉着波纹(ripple of pigmentation)会在这种卵子的表面上发生。这两名研究人员发现,在死亡过程中,一条 黑色的波纹像一条曲线一样从一侧到另一侧以恒定的速度穿过卵子。这个表面波的速度是恒定的并且没有减速,即这也会形成触发波。因此,为了进一步证实这一点,他们分析了单个死亡的卵子:每个经历过这种表面波的卵子都含有激活的蛋白酶caspase,而尚未经历过 这种表面波的卵子则不含有。总之,有更多的证据表明触发波也会在完整的细胞中传播细胞死亡信号。
Xianrui Cheng1, James E. Ferrell Jr. Apoptosis propagates through the cytoplasm as trigger waves. Science, 10 Aug 2018, 361(6402):607-612, doi:10.1126/science.aah4065.