對于細胞來說,生死之間的平衡也是非常重要的。通常涉及細胞生死的基因都是的,不過科學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn),RIPK1(receptor interacting protein kinase 1)既能促進細胞死亡,又能支持細胞的生存。
大多數(shù)人對它的了解是,RIPK1能被腫瘤壞死因子(TNF)受體激活。TNF受體位于細胞表面,與TNF分子結(jié)合之后,會引起炎癥、細胞分化和細胞死亡。今年早些時候Cell和PNAS雜志上發(fā)表的研究顯示,遺傳改造的IPK1缺陷型小鼠在出生后很快死亡。人們認為這是因為促進細胞生存的因子NF-κB沒能正確激活。事實上,這些小鼠的許多組織都出現(xiàn)了廣泛的細胞死亡和炎癥。
不過,RIPK1也能結(jié)合和激活FADD和caspase 8,進而觸發(fā)細胞凋亡。更為復(fù)雜的是,RIPK1還能與RIPK3搭檔,誘導(dǎo)炎癥性的細胞死亡——壞死性凋亡。RIPK1這些自相矛盾的功能,一直令研究者們感到迷惑不解。
這些小鼠比全身缺乏RIPK1的小鼠活得長,但是會在出生后頭幾周患上嚴重的腸病,并因此而死亡。研究顯示,腸炎發(fā)生的原因主要是小鼠對TNF的敏感性提高。組織學(xué)檢測表明,腸道上皮細胞出現(xiàn)了廣泛的凋亡。
研究人員發(fā)現(xiàn),RIPK1缺陷細胞中的生存因子NF-κB并沒有受到顯著影響。因此,RIPK1缺陷細胞對死亡如此敏感,并不是因為NF-κB受損。此前有研究指出,凋亡和壞死性凋亡需要RIPK1的激酶活性(NF-κB活化不需要)。然而兩個團隊都發(fā)現(xiàn),腸炎與RIPK1的激酶活性無關(guān),因為無激酶活性的RIPK1并不會影響小鼠的健康。盡管如此,當(dāng)研究人員同時失活FADD–caspase-8介導(dǎo)的凋亡和RIPK3依賴的壞死性凋亡時,小鼠的腸炎被*逆轉(zhuǎn)。這些結(jié)果說明,RIPK1保護腸道細胞的功能不依賴其激酶活性。
在皮膚表皮刪除RIPK1會引起類似銀屑病的炎癥,而阻斷壞死性凋亡就足以抑制這種炎癥。抑制FADD–caspase-8介導(dǎo)的凋亡和RIPK3依賴的壞死性凋亡,可以防止全身缺乏RIPK1的小鼠出現(xiàn)圍產(chǎn)期死亡。這些結(jié)果表明,RIPK1通過抑制凋亡和壞死性凋亡,促進細胞的生存。該蛋白有著謎一般的雙重功能,兼具細胞死亡促進子和抑制子的兩種職能。
研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)TNF激活時,RIPK1缺陷型細胞喪失了蛋白cIAP1、TRAF2和cFLIP的表達,而它們都是啟動NF-κB的蛋白?;罨?/span>NF-κB也會進一步提升這些因子的水平。研究人員指出,RIPK1可能通過保護cIAP1、TRAF2和cFLIP等生存蛋白的完整性,為細胞提供保護。值得一提的是,這些蛋白都受到泛素化的調(diào)節(jié),泛素化標(biāo)記的蛋白會被蛋白酶體降解。上面說過RIPK1促進細胞生存不需要激酶功能,那么它可能形成了某種保護性“支架”,為生存蛋白擋住泛素化避免其被降解。另外,RIPK1也可能直接抑制FADD–caspase-8介導(dǎo)的凋亡和RIPK3依賴的壞死性凋亡。