壞死(Necrosis)可能成為人類太空探索的重大障礙。
長期以來被視為生物廢料的一種細胞死亡形式,實際上可能成為人類在延緩衰老、治療慢性病以及支持深空生存方面的關鍵突破口。
來自倫敦大學學院(UCL)、生物技術公司 LinkGevity 以及歐洲空間局(ESA)的科學家們提出,壞死 —— 一種混亂的非程序性細胞死亡 —— 不應被視為終點,而應被視為組織損傷和系統性衰退的關鍵觸發因素。
該研究的作者之一基思·休(Keith Siew)博士表示:“沒人真正喜歡談論死亡,即使是細胞死亡也是如此,這也許就是我們對死亡的生理學知之甚少的原因。在某種程度上,壞死就是死亡。如果有足夠多的細胞死亡,組織就會死亡,然后我們也會死亡。問題在于,如果我們能夠暫停或阻止壞死,會發生什么?”
該研究的主要作者卡琳娜·克恩(Carina Kern)博士補充道:“壞死仍然是醫學最后的未解領域之一 —— 它是連接衰老、疾病、空間生物學乃至科學進步本身的一條共同主線。”
為何壞死如此重要?
當細胞受到損傷、感染或壓力侵襲而無法承受時,就會發生壞死。這一過程導致鈣離子涌入細胞,擾亂其重要功能,最終導致細胞破裂。這種突然的崩潰會將有毒分子釋放到周圍組織中,引發炎癥并加速損傷。
與遵循有序解體程序的程序性細胞死亡不同,壞死是混亂的 —— 并且具有傳染性。一個垂死的細胞可以引發其鄰近細胞的連鎖反應,隨著時間的推移加劇退化。研究人員認為,這可能解釋了諸如阿爾茨海默病、腎衰竭和心血管功能衰退等慢性疾病為何會隨著年齡增長而加劇。
休博士說:“當細胞死亡時,對其鄰居來說,這并不總是一個平靜的過程。”
克恩博士解釋道:“壞死一直近在眼前卻被忽視。作為細胞死亡的最終階段,它很大程度上被忽略了。但越來越多的證據表明,它遠不止是一個終點。它是系統性退化不僅發生而且擴散的核心機制。這使其成為許多疾病的關鍵交匯點。”
“如果我們能夠靶向壞死,我們就有可能開辟全新的方法來治療從腎衰竭到心臟病、神經退行性疾病乃至衰老本身的各種疾病。”
克恩博士補充道:“在許多影響不同器官(如肺、腎、肝、大腦和心血管系統)的年齡相關疾病中,無情的壞死級聯反應推動了疾病的進展。這通常伴隨著愈合功能受損,導致纖維化、炎癥和細胞損傷。每一次級聯反應都會觸發并放大下一次。”
在地球內外阻止退化
壞死也可能成為人類太空探索的重大障礙。在太空飛行期間,宇航員面臨由微重力和宇宙輻射引起的加速衰老。2024年一項有休博士參與的研究發現,腎功能在低重力環境下會迅速惡化,這引發了人們對長期太空任務可能使器官超出承受極限的擔憂。
達米安·貝利(Damian Bailey)教授表示:“靶向壞死不僅有望改變地球上的長壽研究,還能拓展太空探索的疆界。在太空中,導致地球衰老的因素因宇宙輻射和微重力而加劇 —— 極大地加速了退化過程。”
克恩博士總結道:“如果我們能夠阻止壞死,哪怕是暫時性的,我們就能從源頭切斷這些破壞性的循環,使正常的生理過程和細胞分裂得以恢復 —— 甚至可能實現再生。”
該研究已發表在《自然·癌基因》期刊上。
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