細胞每秒會(huì )進(jìn)行數千次的分裂，是生命維持的重要過(guò)程。仔細觀(guān)察，每一次細胞分裂都可謂是奇跡。在短短幾個(gè)小時(shí)內，不僅整個(gè)由數十億個(gè)“字母”組成的基因組需要被復制，而且大多數其他細胞結構也必須加倍，以便最終形成兩個(gè)完整的子細胞。

在分裂前，兩個(gè)復雜的蛋白質(zhì)結構（稱(chēng)為中心體）出現，在母細胞中形成兩個(gè)對立極。這些中心體生長(cháng)出長(cháng)長(cháng)的蛋白質(zhì)纖維，構成紡錘體，伸向復制的遺傳物質(zhì)，抓住它并將每個(gè)染色體的一份復制品拉向對立的中心體，從而將遺傳物質(zhì)均勻分配到新形成的子細胞中。

然而，如果這一過(guò)程失敗，結果可能會(huì )非常嚴重。所產(chǎn)生的細胞如同連體嬰兒般緊密相連，染色體和中心體的數量會(huì )翻倍，使其不適合生存且容易發(fā)生異常。例如，許多有缺陷的細胞表現出異常的染色體數量和額外的中心體。通常，這些缺陷細胞在能夠存活和生長(cháng)之前，會(huì )停滯細胞周期，或通過(guò)一種未知機制觸發(fā)自我毀滅。

研究細胞的能量來(lái)源

由維也納CeMM的兼職首席研究員，因斯布魯克醫科大學(xué)教授A(yíng)ndreas Villunger和意大利特倫托大學(xué)副教授 Luca Fava領(lǐng)導的研究小組已經(jīng)闡明了在細胞分裂出現故障時(shí)如何啟動(dòng)這一程序性細胞死亡。在發(fā)表于《Science Advances》上的研究中，他們發(fā)現細胞中存在多個(gè)中心體（分裂中斷的標志）會(huì )激活一種稱(chēng)為 PIDDosome 的大型蛋白質(zhì)復合物。

圖片鏈接：https://www.eurekalert.org/multimedia/1047422

圖片信息：Andreas Villunger （左） 和 Dario Rizzotto （右） 在 CeMM。

PIDDosome反過(guò)來(lái)激活酶caspase-2，從而觸發(fā)兩個(gè)致死通路。首先，它激活蛋白BID，直接破壞線(xiàn)粒體（細胞的動(dòng)力室），導致細胞死亡。同時(shí)，caspase-2激活著(zhù)名的抑制因子p53，啟動(dòng)額外的信號通路，也導致細胞死亡。這種“雙重打擊”確保了具有多個(gè)中心體的細胞被消滅，即使在缺乏或抑制BID或p53的情況下。

圖片信息：提出的中心體依賴(lài)性細胞死亡模型。

研究者們的發(fā)現不僅為這些基本分子機制提供了新見(jiàn)解，還暗示了在血液相關(guān)腫瘤研究中的潛在應用。腫瘤細胞以快速和失控的分裂而著(zhù)稱(chēng)，許多研究方法旨在干擾這一過(guò)程。這常常導致癌細胞中多個(gè)中心體的形成和積累，而PIDDosome的致命效應可能被利用來(lái)提高這些研究的有效性。

“通過(guò)分析缺陷細胞中的BID和caspase-2活性，我們有可能識別出最有可能對干擾細胞分裂的研究方法產(chǎn)生反應的對象，”Andreas Villunger解釋道，并強調了他們研究的潛在應用。“將實(shí)驗室研究轉化為實(shí)際應用是一個(gè)漫長(cháng)而復雜的過(guò)程。然而，深入了解已批準藥物的機制對提高方法的有效性和減少侵入性至關(guān)重要，” Luca Fava補充道，他相信這項研究可能有助于規劃現有物質(zhì)新組合的使用。

雜志：Science Advances

DOI：10.1126/sciadv.ado6607