細胞的死亡任務：被感染細胞自我“犧牲”組織傳播

來源：原理

我們都聽說過COVID-19、流感或者細菌感染。但當我們染上這些病時，我們的細胞到底發生了什麼？可以想見的是，身體裏的許多細胞都活不下去了。但是，細胞死亡並不一定就是壞事，相反，被感染的細胞的死亡有時實際上提供了一種“犧牲”機制，有望在病原體在我們體內蔓延開來之前，切斷並阻止它們傳播的路徑。

經過多年的研究，科學家已經認識到，細胞有許多種死亡方式。我們的基因裏包含着一種全面的“死亡許可”，而細胞死亡的具體途徑則取決於細胞類型和入侵的病原體。身體裏的細胞就像一個個隱藏的特工，它們在一些特殊情況下會收到命令，完成它們最後的使命，走向自身生命的終結。

這裏總結了6種細胞死亡的方式，它們就在我們體內悄然發生。我們的身體只有在細胞生長與死亡之間達到一種精妙的平衡，才能更好地生存下去。

在你讀這句話的時候，你的體內可能有一千萬個細胞通過凋亡（apoptosis）的方式走向了死亡。這個術語是1972年由病理學家約翰·克爾（John Kerr）創造的，它來源於希臘語，原意爲“樹葉從樹上落下”。

細胞凋亡是最常見的一種細胞死亡形式，它是一種自主而有序的死亡，有時也被稱爲細胞的“死亡之舞”，因爲在顯微鏡下，細胞在“自我犧牲”的過程中會表現出特別的形狀變化。

例如，由於輻射或感染甲型流感病毒而凋亡的細胞，其表面會產生碩大的氣泡狀結構（也被稱爲小泡），隨後射出長長的串珠一樣的突起，最後碎裂成碎片。一些研究顯示，感染流感病毒的細胞凋亡對病毒的傳播似乎是雙刃劍。

無論如何，如果你在顯微鏡下看到了這樣的舞蹈，仍會爲之驚歎。

牛痘病毒在全世界被用作天花疫苗。1796年，愛德華·詹納（Edward Jenner）發明了這種疫苗，它成了全世界最早的疫苗，詹納也被認爲是免疫學的奠基人之一。

我們現在已經知道，牛痘病毒能使我們的細胞對一種特定類型的細胞死亡更敏感，而這種細胞死亡是由一類名爲TNF（腫瘤壞死因子）的分子引起的。我們的許多細胞具有類似球形或者氣球一樣的形狀，它們由細胞膜保護包裹着。就像用針扎破氣球一樣，刺穿細胞膜也意味着細胞死亡。這一過程就發生在程序性壞死（necroptosis）中，這是一種受調控的“爆炸性”死亡，細胞內的蛋白質會使細胞膜穿孔，細胞突然死亡，一下關閉了病毒複製所需的機制。

這樣一來，很可能在病毒有機會複製之前，被感染的細胞就已經被殺死，從而阻止了疾病的擴散。

在大自然中，我們常常驚歎於蜘蛛織網的非凡細節和力量。例如，一隻金絲蛛（golden orb weaving spider）的蛛網甚至可以纏住小鳥。

但在更小的尺度上，同樣令人印象深刻的事情同樣在發生。我們的免疫系統包含一種叫作中性粒細胞的特化細胞，它可以編織致命“蛛網”來誘捕細菌。當被肺炎鏈球菌（Streptococcus pneumoniae）等細菌感染時，中性粒細胞可以噴出一個由自身DNA構成的特殊的網。這些網會纏住附近的細菌，防止它們逃走，直到其他免疫細胞“援軍”到達，清除感染。有時，在這些網中的蛋白質也能殺死細菌。

但中性粒細胞在撒網的過程中也英勇地犧牲了自己，因此這不僅是一種驚人的防禦機制，同樣這是一種細胞死亡的類型，也被稱爲中性粒細胞胞外捕網產生（NETosis）。