【深圳商报】有望抑制炎症风暴!中山一院研究团队破解细胞膜的“脆弱密码”

2025-06-13

      细胞膜就像保护细胞的“城墙”,维持着细胞内外环境的稳定。细胞膜的破裂,往往是免疫激活、组织损伤乃至炎症风暴的重要触发点。是什么决定了细胞膜的“撕裂”,又是否有专门的调控因子参与这类极端应激反应,这是医学界长期以来未解的问题。

      记者6月11日从中山大学附属第一医院召开的新闻通气会获悉,中山大学附属第一医院许杰研究员团队牵头联合美国罗格斯大学科研人员在细胞死亡领域取得的重要成果,发现细胞膜存在一种能够主动调控膜结构破裂的“开关”,有望为治疗脓毒败血症等与炎症风暴相关的疾病探索新途径。该成果已于6月9日由《自然》(Nature)在线发表。

 

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新闻发布会现场

 

      许杰介绍,当细胞遭遇外力挤压、血流冲击或组织拉伸时,细胞膜可能破裂,并将细胞内容物(如DNA、炎性分子)倾泻而出,引发周围细胞的强烈反应。这种被称为“质膜破裂”的现象,不仅是多种细胞死亡的最终结局,更是免疫激活、组织损伤乃至炎症风暴的重要触发点。

      许杰团队测试了多种给细胞施加机械张力的方法,试图用此来进行大规模遗传筛选。但由于平台没有相关的设备,而且市场上的细胞拉伸系统都只能同时进行几个实验,远不能达到同时进行三、四百个实验的要求,团队决定从零开始,自主设计开发新设备,来推进科学的发展。

 

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 “质膜破裂”现象

 

      最终,该研究团队研发全球首台高通量机械张力刺激系统,通过大规模遗传筛选,鉴定了细胞死亡过程中调控膜破裂的关键蛋白NINJ1为控制脓毒败血症等系统性炎症反应中细胞死亡引发的炎症因子风暴提供了新靶点和新思路。

      为验证NINJ1在更接近生理病理状态下的作用,许杰团队和向芙莉团队采用模拟血流剪切的流体装置,在细胞内预激活炎性通路后施加流体剪切应力模拟微血管环境。

 

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许杰研究员(左)指导团队成员实验

 

      结果显示,在相同条件下,NINJ1缺失显著减少了细胞膜破裂事件、LDH释放以及双链DNA释放等指标,说明即使细胞处于“待破”状态,NINJ1的存在仍是机械诱导膜破裂的必要因素之一,它能通过与机械力协同,在不同机械力微环境的组织中精妙调控细胞膜破裂,决定细胞死亡后破裂的位置和程度,从而影响下游免疫反应。

      该研究将细胞力学、生物物理与分子筛选技术相结合,系统性地将NINJ1定义为调控细胞质膜力学脆弱性的功能性膜蛋白。与传统的力敏感通道(如PIEZO1,PIEZO2等)或G蛋白偶联受体不同,NINJ1在更底层的物理结构层面调控膜对机械力的响应能力。

      在临床层面,NINJ1可能成为调节应力相关组织损伤、过度炎症反应乃至自身免疫疾病的新型靶点。例如,在肺损伤、败血症或肿瘤微环境中,用小分子药物或纳米抗体限制NINJ1活性可能有助于控制DAMP释放、降低组织破坏程度,有效抑制脓毒败血症中的炎症风暴。

      中山大学附属第一医院院长肖海鹏表示,近年来,中山一院在脑科学、肿瘤免疫治疗、器官移植等领域,取得多项突破。这次突破,是中山一院深化高水平国际交流与合作推动大平台、大团队、大项目“三大建设”取得的众多丰硕成果之一,标志着中山一院在精准医学领域已跻身世界前沿,也再次证明了中山一院以“战役学”理念创建国家医学中心,推动医院高质量发展顶层战略的科学性和有效性。

 

记者 姚嘉莉

报道链接:https://appdetail.netwin.cn/dc-h5s/dc_new/newdetail?id=s6849581de4b0da3882cfacdc

报道日期:2025-6-11